TechCodeview

De FPGA og CPLD enheter ble laget for å oppnå kretstettheten og hastigheten til ASIC (Application Specific Integrated Circuit) enheter, men med kortere behandlingstid for programmerbare enheter. Det primære skillet mellom en FPGA og en CPLD er at en FPGA har flere logiske ressurser enn en CPLD, som er enklere og har færre sammenkoblinger. To faktorer vurderes for det meste når man skiller FPGA og CPLD. Den første er deres arkitektur og hvordan den implementerer de ulike logiske funksjonene. For det andre den spesifikke halvlederteknologien som brukes i maskinvaren.

I denne artikkelen vil du lære om forskjellen mellom CPLD og FPGA . Men før du diskuterer forskjellene, må du vite om CPLD og FPGA med deres fordeler og ulemper.

Hva er CPLD?

CPLD er en forkortelse for 'Komplekse programmerbare logiske enheter' . Det er en integrert krets som hjelper til med utførelse av digitale systemer. En CPLD består av programmerbare funksjonsblokker, og hver blokk har makroceller . CPLDs primære byggesteiner er makroceller. I/O til funksjonsblokker er koblet gjennom Global Interconnection Matrix (GIM) . Denne sammenkoblingsmatrisen kan rekonfigureres fordi det er umulig å endre kontaktene mellom funksjonsblokker. Disse funksjonsblokkene tilsvarer et sett med logiske porter.

hvordan blokkere YouTube-annonser på Android

Det er viktig å vurdere programmeringsteknikk, I/P-evne og funksjonelle blokkegenskaper når du designer CPLD-er. Generelt er CPLD-er ikke-flyktige og enkle å bruke, og de er rimelige.

CPLD-er kommer i forskjellige IC-pakketyper og logikkfamilier. Forsyningsspenningen, standbystrømmen, driftsstrømmen og strømtap til CPLD-er er også forskjellige. I tillegg er disse tilgjengelige med forskjellige minnekapasiteter og minnestøttealternativer. Minne måles vanligvis i bits eller megabits, og minnestøtte inneholder ROM, RAM og RAM med to porter . Det inkluderer også FIFO (først inn, først ut) og LIFO (sist inn, sist ut) minne, og CAM (innholdsadresserbart minne) .

Komponenter av CPLD

Det er forskjellige komponenter i CPLD. Noen hovedkomponenter i CPLD er som følger:

Funksjonsblokk
I en CPLD har en funksjonsblokk et OG-plan som kan akseptere innganger fra I/O-blokker, funksjonsblokker eller til og med samme funksjonsblokks respons. Etter det legges begrepene til OR-matrisen og velges ved hjelp av en stor multiplekser. Utgangen til MUX kan enten flyttes fra blokken direkte eller via en klokket flip-flop. Denne funksjonsblokken kan også ha ekstra logikk, som en valgbar eksklusiv ELLER, et master-tilbakestillingssignal og muligheten til å programmere polariteten i flere trinn.Inn-/utgangsblokker
Inngangs-/utgangsblokkene brukes til å sende signaler til CPLD-pinnene ved passende spennings- og strømnivåer. Det gir mulighet for fjerning av forsinkelser, reduksjon av kravene til enhetens holdetid og tillegg av ekstra ressurser til enheten.Sammenkobling
Sammenkobling av en CPLD er en stor matrise av programmerbare brytere som styrer overføringen av signaler fra en del av enheten til en annen.Programmerbare komponenter
Den bruker også programmerbare komponenter som PROM, EPROM, EEPROM og flash EPROM.

Fordeler og ulemper med CPLD

Det er ulike fordeler og ulemper med CPLD. Noen hovedfordeler og ulemper med CPLD er som følger:

Fordeler

1. Det er enkelt å designe.
2. Den har lave utviklingskostnader.
3. Det er med på å redusere tavlearealet.
4. Det gir høy pålitelighet.

Ulemper

1. Det er en mer komplisert programmerbar logikkenhet.

Hva er FPGA?

FPGA er en forkortelse for 'Feltprogrammerbare gatematriser' . Det er en halvlederenhet som består av en matrise av konfigurerbare logiske blokker koblet sammen via programmerbare sammenkoblinger. Etter produksjon kan en FPGA omprogrammeres for å oppfylle kravene. Nåværende FPGA-er har ca 330 000 logikk blokkerer med 1100 I/O .

Brukere kan bruke Hardware Description Language (HDL) å designe og konfigurere kretsen. Etter det kan den utføre en enkel port som en OG-port eller et komplisert system som en flerkjerneprosessor. Den lagrer alle konfigurasjonene i hovedminnet. Som et resultat kan et strømbrudd slette alle disse konfigurasjonene.

støp streng til int

Komponenter av FPGA

Det er forskjellige komponenter i FPGA. Noen hovedkomponenter i FPGA er som følger:

Programmerbare logiske blokker
Det muliggjør implementering av logiske funksjoner.Programmerbar ruting
Det muliggjør implementering av funksjoner.I/O-blokker
Den brukes til å lage brikkeforbindelser.

Fordeler og ulemper med FPGA

Det er ulike fordeler og ulemper med FPGA. Noen hovedfordeler og ulemper med FPGA er som følger:

Fordeler

1. FPGA IC-er er allment tilgjengelige og kan raskt programmeres ved hjelp av HDL-kode. Som et resultat blir løsningen tilbudt markedet raskere.
2. I FPGA-design håndterer programvaren ruting, plassering og timing. Det krever mindre manuell involvering. Designflyten fjerner tidkrevende og kompliserte plass- og ruter-, gulvplanlegging og tidsanalyser.
3. FPGA-er har muligheten til å programmeres på logisk nivå. Som et resultat kan den implementere raskere og mer parallell signalbehandling. Det er utfordrende for CPUen å utføre.
4. I motsetning til ASIC utvikling, som innebærer betydelig NRE (ikke-tilbakevendende utgifter) og dyre verktøy, er FPGA-utvikling rimeligere på grunn av rimeligere verktøy og ingen NRE.
5. FPGA-er kan programmeres på programvarenivå når som helst. Som et resultat kan FPGA IC omprogrammeres eller gjenbrukes ubegrensede ganger. FPGA-er kan også programmeres på avstand.

Ulemper

1. Strømforbruket er høyere, og programmerere har liten kontroll over strømoptimalisering i FPGA.
2. FPGA-er er ideelle for prototyping og lavvolumproduksjon. Når antallet FPGAer som skal opprettes øker, øker også kostnaden per produkt.
3. FPGA-programmering trenger kjennskap til VHDL/Verilog-programmeringsspråkene så vel som grunnleggende om digitale system. Programmeringen er ikke like enkel som den som brukes i prosessorbasert utstyr. Ingeniører må også lære å bruke simuleringsverktøy.
4. Når en FPGA er valgt og brukt i designet, må utviklere bruke ressursene som finnes på FPGA IC, noe som begrenser designstørrelsen og funksjonene. En skikkelig FPGA må velges fra starten for å unngå et slikt problem.

Viktige forskjeller mellom CPLD og FPGA

Det er forskjellige nøkkelforskjeller mellom CPLD og FPGA . Noen av de viktigste forskjellene mellom CPLD og FPGA er som følger:

1. CPLD er en forkortelse for Complex Programmable Logic Devices. Derimot er FPGA en forkortelse for Field Programmable Gate Arrays.
2. En CPLD er en integrert krets som hjelper til med utførelse av digitale systemer. Derimot er en FPGA en integrert krets som hovedsakelig er laget for å tilpasses etter produksjon av en kunde eller en utvikler.
3. FPGA-er kan inneholde opptil 100 000 små logiske blokker. I motsetning til dette kan CPLD-er bare lagre noen få tusen logiske blokker.
4. FPGA passer for kompliserte apper. Derimot er CPLD bedre egnet for enklere apper.
5. FPGA har et større strømforbruk. Derimot har CPLD lavere strømforbruk.
6. Når det gjelder ytelse, gir FPGA stabil ytelse som er uavhengig av intern ruting. Derimot har CPLD uforutsigbar ytelse som er basert på ruting.
7. CPLD tilsvarer PAL . På den annen side ligner FPGA på en Portarray .
8. FPGA er en digital logikkbrikke som er basert på RAM . I motsetning til dette er CPLD-er EEPROM-basert .
9. FPGA er klassifisert som finkornet. I motsetning til dette er CPLD grovkornet.
10. CPLD er gitt mer beskyttelse enn FPGA fordi den har ikke-flyktig minne.
11. Forsinkelser i CPLD-er er betydelig mer forutsigbare enn i FPGA-er.

Head-to-head sammenligning mellom CPLD og FPGA

Her vil du lære head-to-head sammenligningene mellom CPLD og FPGA. Hovedforskjellene mellom CPLD og FPGA er som følger:

Konklusjon

FPGA-er tilbyr større kompleksitet og fleksibilitet og funksjoner som RAM på brikken, klokkeadministrasjon, DSP-operasjoner, multiplikatorer osv. På den annen side bruker CPLD mindre strøm enn FPGA, og det er mer sannsynlig at FPGA-enheter brukes ofte i design hvor endringer tas i bruk. I motsetning til dette, brukes CPLD-enheter når en enkel limlogikk er nødvendig og når instant-on-kretser er nødvendig for appen fordi FPGA fungerer med en lavere hastighet i utgangspunktet på grunn av lasting av konfigurasjon fra den eksterne ROM-en.