1.1.4 CPLD與FPGA的區(qū)別

隨著技術的發(fā)展，在2004年以后，一些廠家推出了一些新的PLD和FPGA，這些產(chǎn)品模糊了PLD和FPGA的區(qū)別。例如，Altera公司的MAXⅡ系列PLD，這是一種基于查找表結構、集成配置芯片的PLD，在本質(zhì)上它就是一種在內(nèi)部集成了配置芯片的FPGA，但由于配置時間極短，上電就可以工作，所以對用戶來說，感覺不到配置過程，可以像傳統(tǒng)的PLD一樣使用，加上容量與傳統(tǒng)PLD類似，所以Altera公司把它歸作PLD。還有Lattice公司的XP系列FPGA，也是采用了同樣的原理，將外部配置芯片集成到內(nèi)部，在使用方法上和PLD類似，但是因為容量大，性能和傳統(tǒng)FPGA相同，也是LUT結構，所以Lattice公司仍把它歸為FPGA。

盡管FPGA和CPLD都是可編程ASIC器件，有很多共同點，但由于CPLD和FPGA結構上的差異，具有各自的特點。

1）CPLD適合完成各種算法和組合邏輯，F(xiàn)PGA適合完成時序邏輯。換句話說，F(xiàn)PGA適合觸發(fā)器豐富的結構，而CPLD適合觸發(fā)器有限而乘積項豐富的結構。

2）CPLD的連續(xù)式布線結構決定了它的時序延遲是均勻的和可預測的，而FPGA的分段式布線結構決定了其延遲的不可預測性。

3）在編程上FPGA比CPLD具有更大的靈活性。CPLD通過修改具有固定內(nèi)連電路的邏輯功能來編程，F(xiàn)PGA主要通過改變內(nèi)部連線的布線來編程；FPGA可在邏輯門上編程，而CPLD是在邏輯塊上編程。

4）FPGA的集成度比CPLD高，具有更復雜的布線結構和邏輯實現(xiàn)。

5）CPLD比FPGA使用起來更方便。CPLD的編程采用E2PROM或FASTFLASH技術，無需外部存儲器芯片，使用簡單。而FPGA的編程信息需存放在外部存儲器上，使用方法復雜。

6）CPLD的速度比FPGA快，并且具有較大的時間可預測性。這是由于FPGA是門級編程，并且CLB之間采用分布式互聯(lián)，而CPLD是邏輯塊級編程，并且其邏輯塊之間的互聯(lián)是集總式的。

7）在編程方式上，CPLD主要是基于E2PROM或FLASH存儲器編程，編程次數(shù)可達1萬次，優(yōu)點是系統(tǒng)斷電時編程信息也不丟失。CPLD又可分為在編程器上編程和在系統(tǒng)編程兩類。FPGA大部分是基于SRAM編程，編程信息在系統(tǒng)斷電時丟失，每次上電時，需從器件外部將編程數(shù)據(jù)重新寫入SRAM中。其優(yōu)點是可以編程任意次，可在工作中快速編程，從而實現(xiàn)板級和系統(tǒng)級的動態(tài)配置。

8）CPLD保密性好，F(xiàn)PGA保密性差。

過去由于受到CPLD密度的限制，數(shù)字器件設計人員只好轉向FPGA和ASIC。但隨著CPLD密度的提高，具時序可預測和速度高等優(yōu)點，使得數(shù)字器件設計人員在進行大型設計時，既靈活又容易，而且產(chǎn)品可以很快進入市場，現(xiàn)在，設計人員可以體會到密度高達數(shù)十萬門的CPLD所帶來的好處，所以，本書選用CPLD為主控器件進行介紹。