CPLD與FPGA的區別

CPLD和FPGA都是可程式設計邏輯器件。複雜可程式設計邏輯器件 (CPLD) 是一種用於建立數位電路的可程式設計邏輯器件。FPGA是現場可程式設計門陣列的縮寫，也是一種用於構建數位電路的可程式設計邏輯器件。

閱讀本文以瞭解更多關於CPLD和FPGA以及它們之間區別的資訊。

什麼是CPLD？

CPLD是複雜可程式設計邏輯器件的縮寫。它是一種具有可程式設計邏輯陣列 (PLA) 和可程式設計互連的數字可程式設計邏輯器件。CPLD已被開發用於執行各種邏輯功能，並且經常用於數位電路中以處理資料處理、控制和通訊。

在CPLD中，可程式設計互連將一個邏輯單元的輸出連線到另一個邏輯單元的輸入。互連可以設計成產生各種邏輯連線，從而建立複雜的邏輯功能。互連通常由連線邏輯單元輸入和輸出的可程式設計開關矩陣組成。

CPLD的優點之一是易於使用。因為CPLD通常具有指定的連線結構，所以它們的設計和實現速度比FPGA（現場可程式設計門陣列）更快。(Field Programmable Gate Arrays)。它們也比FPGA便宜，這使得它們成為低到中等複雜度系統的有吸引力的選擇。

什麼是FPGA？

FPGA是現場可程式設計門陣列的縮寫，是一種用於構建數位電路的可程式設計邏輯器件。FPGA由可程式設計邏輯塊的網格構成，這些邏輯塊可以連線起來執行復雜的邏輯任務。FPGA比CPLD具有更多邏輯塊，因此更適合於實現更大更復雜的邏輯功能。

對於實現簡單的邏輯運算，CPLD通常比FPGA更快、更節能。而FPGA在實現更大更復雜的邏輯運算時，具有更高的靈活性和效能以及可擴充套件性。此外，由於其更大的規模和更高的整合度，FPGA通常比CPLD更昂貴。

邏輯單元，也稱為可配置邏輯塊 (CLB)，是FPGA的基本構建塊。CLB由查詢表 (LUT)、觸發器和可程式設計互連組成。LUT是一個記憶體塊，可以設計成執行特定的邏輯功能。觸發器儲存邏輯功能的輸出，可程式設計互連將一個CLB的輸出連線到另一個CLB的輸入。

FPGA通常具有大量可以配置成二維陣列或矩陣的CLB。FPGA的互連拓撲比CPLD的互連拓撲靈活得多，允許更復雜的設計。互連通常由可程式設計開關組成，這些開關可以設定為連線CLB的輸入和輸出。

CPLD和FPGA的區別

下表突出顯示了CPLD和FPGA的主要區別：

結論

總而言之，FPGA包含更多數量的邏輯單元和更靈活的互連拓撲結構，使其更適合更大、更復雜的設計。它們提供更高的可重配置性，並且可以服務於更廣泛的應用。但其更復雜的架構可能導致更長的設計時間、更高的成本和更高的功耗。

CPLD具有較少的邏輯單元，最適合簡單的邏輯功能和較小的設計。它們具有更簡單的架構和固定的互連結構，這可以縮短設計時間並降低成本。它們也功耗更低，更適合於小批次生產。

CPLD和FPGA的選擇將取決於具體的設計需求、設計複雜性和專案資源。

Md. Sajid

更新於：2023年4月3日

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