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： 【蘇州瑤佐機(jī)電有限公司】

業(yè)務(wù)   【：黃俊杰 】 

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中國臺灣凱佳葉片泵VQ20-14-F-R-AB-01中國臺灣KCL油泵，，【關(guān)鍵詞】設(shè)計,進(jìn)行,器件,基于,CPLD,架構(gòu), 關(guān)鍵詞：CPLD；FPGA；ASIC；I／O擴(kuò)展 CPLD是如何定義的? 
有幾個特性可定義器件是CPLD而不是FPGA。 大多數(shù)設(shè)計者同意CPLD器件必須有嵌入式非易失性存儲器以提供加速的單片解決方案。此外點對點時序必須是快速的，需在5ns或更低的范圍。還有其它的標(biāo)準(zhǔn)，通過考量實現(xiàn)CPLD的不同架構(gòu)方法可以更好地理解這些標(biāo)準(zhǔn)。 傳統(tǒng)上，通過許多寬(多輸入)與(AND)項構(gòu)成或(OR)功能來實現(xiàn)CPLD，這些與項通常稱為乘積項(PT)。每個或功能和寄存器及寄存器組合相關(guān)，或門及其相關(guān)的PT通常稱為宏單元。LatticeispMACH4000 CPLD采用的就是這種典型架構(gòu)。這個特殊的架構(gòu)提供了快速邏輯和簡單的時序分析，此特性通常稱為確定性。圖1所示為基于PT的CPLD架構(gòu)圖。 
在zui近的幾年，改進(jìn)的硅處理技術(shù)和高級設(shè)計軟件工具產(chǎn)生了新的基于查找表(LYT)的CPLD，如圖2所示?；贚UT的器件能夠提供速度和時序確定性，而在過去只有基于PT的架構(gòu)具有這些特性。在基于LUT的器件中，典型的4輸入LUT與寄存器組合在一起構(gòu)成基本的邏輯單元。這種組合通常也稱為LUT。這一架構(gòu)的典型例子可以在LatticeMachXO中找到。 
典型的CPLD應(yīng)用 
在大量應(yīng)用中，CPLD器件可實現(xiàn)各種功能?？刹捎肅PLD器件的4種zui普通的應(yīng)用如下： 
復(fù)位邏輯 
大多數(shù)系統(tǒng)有少量的邏輯，在接收到電源已準(zhǔn)備好的信號之前保持各種數(shù)字器件處于復(fù)位狀態(tài)。電源上電之后，這個邏輯用控制方式使各種器件不再處于復(fù)位狀態(tài)。對此應(yīng)用，上電后快速得到復(fù)位邏輯是很關(guān)鍵的。未能快速進(jìn)行復(fù)位會導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作、意外破壞數(shù)據(jù)并產(chǎn)生器件競爭。
FPGA與ASIC／ASSP配置 
復(fù)位邏輯應(yīng)用的擴(kuò)展是FPGA和ASIC／ASSP的配置。在此應(yīng)用中，系統(tǒng)啟動之前必須配置一定的器件。典型的應(yīng)用是數(shù)據(jù)必須從閃存載入FPGA或ASIC／ASSP器件中的特定寄存器。 
電壓變換 
所有較新的CPLD系列器件均支持多種I／O標(biāo)準(zhǔn)。I／O的靈活性、小尺寸、高速和低成本使CPLD能較理想地為系統(tǒng)中不同的I／O接口提供電壓。 
I／O擴(kuò)展 
通常ASIC、微處理器或FPGA不能提供應(yīng)用中所需數(shù)量的I／O。通過在CPLD和其它器件之間實現(xiàn)簡單的串行總線，CPLD可用低成本的方法提供附加的、性能適中的I／O。 
CPLD設(shè)計方法 
用于CPLD的設(shè)計方法是多種多樣的，這要取決于器件的架構(gòu)，如圖3所示。對基于PT的器件，設(shè)計者可選擇簡單的輸入語言，如ABEL，或更復(fù)雜的語言VHDL和Verilog。有些設(shè)計者出于經(jīng)驗性或簡單性的考慮，喜歡用ABEL進(jìn)行基于PT的設(shè)計。然而VHDL和Verilog更流行，因為相對其它的架構(gòu)和技術(shù)，它們更加靈活。為了使用寬與功能，且在時序方面有嚴(yán)格的控制，除去所選的特定語言，推薦用方程來描述邏輯。對于使用基于LUT架構(gòu)的設(shè)計者，VHDL或Verilog專門用于新設(shè)計。有時候在設(shè)計的頂層用原理圖編輯器提供圖形視窗。 
由于工藝方面的原因，設(shè)計方法方面的另一個差別是時序參數(shù)和布圖規(guī)劃的重要性。對于基于PT的架構(gòu)，幾乎不需要布圖規(guī)劃，因為連接器件的布線延時近似常數(shù)。只需要有限的時序參數(shù)，因為性能的確定主要是在實現(xiàn)功能的邏輯中。建立設(shè)計時，可以通過仔細(xì)地構(gòu)建方程來控制。對基于LUT的器件，在布線延時方面有許多變化，且有多種變化方式來放置邏輯。在此情況下，參數(shù)和布圖規(guī)劃的使用成為非常重要的因素。
對于你的設(shè)計應(yīng)該考慮哪些問題? 
你的下一個設(shè)計需要瞬時上電的少量邏輯，需要選擇zui合適的部件。CPLD將承擔(dān)這個任務(wù)，但應(yīng)該是基于PT的器件還是基于LUT的器件?為了做出決定，要提出下面一些問題。 
你需要多少邏輯? 作為經(jīng)驗法則，一個宏相當(dāng)于兩個LUT或25個ASIC門。對于128個宏單元或者近似3000個ASIC門以下的密度，目前沒有基于LUT的CPLD。對大于128個宏單元的情況，基于LUT的方法通常每個邏輯單元的價格較便宜。
功能有多少? 
通常基于PT的器件適合高速實現(xiàn)很寬范圍的功能。例如用單一與項實現(xiàn)32位譯碼。基于LUT的方法可以較快地用于窄功能，但因為必須從多級LUT建立寬功能，因此會導(dǎo)致較慢的性能。 
確定性時序有多重要? 
有些設(shè)計需要緊湊的時序控制。例如，用來提供接口標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換而無內(nèi)部寄存器的器件也許需要在每一條路徑上有很相近的延時?；赑T的架構(gòu)很容易實現(xiàn)這些功能。作為備選方案，如果設(shè)計中全部是寄存器，而且你能熟練使用時序參數(shù)，那么可以采用基于LUT的器件。 
在你的設(shè)計中寄存器對邏輯的比率是怎樣的? 
基于LUT的架構(gòu)每個門的寄存器比基于PT的架構(gòu)多兩倍。如果設(shè)計要使用大量的寄存器，那么用基于L(JT的架構(gòu)實現(xiàn)成本較低。 
選擇CPLD架構(gòu)時，除了這些一般的考慮之外，還需要考慮特殊的封裝、I／O標(biāo)準(zhǔn)、功耗和其它要求。中國臺灣凱佳葉片泵VQ20-14-F-R-AB-01中國臺灣KCL油泵