1. CPLD是什么的缩写,是干什么用的
20世纪70年代,可编程逻辑器件PLD首次问世。其逻辑宏单元输出结构可通过软件设计,具有很强的灵活性,适用于规模较小的电路设计。然而,PLD的局限性在于其简单的设计,只能处理小型电路。为应对这一挑战,20世纪80年代中期,复杂可编程逻辑器件CPLD应运而生,弥补了PLD的不足,使得实现大规模电路设计成为可能。CPLD如今广泛应用于网络、仪器仪表、汽车电子、数控机床、航天测控设备等领域。
CPLD的一大优势在于其灵活性和高集成度。它拥有丰富的资源和编程工具,设计周期短且成本较低。CPLD的设计无需深厚的硬件经验,标准产品无需测试,保密性强,价格亲民,几乎适用于所有中小规模的通用数字集成电路场合。因此,CPLD已成为电子产品中不可或缺的组成部分,是电子工程师必备的设计技能。
CPLD的使用过程主要包括软件平台设计、代码编写、仿真测试及下载存储等步骤。以抢答器为例,CPLD的设计过程大致如下:首先打开集成开发软件,接着画原理图、写硬件描述语言,如VHDL或Verilog,然后进行编译和仿真测试,查看逻辑输出是否正确。之后进行管脚锁定,生成代码并通过下载电缆将代码传送到CPLD芯片中。测试时,按下抢答开关,相应指示灯亮起,系统会显示加分结果。若发现问题,可重复修改设计直至正确。批量生产时,只需复制芯片并写入代码即可。
CPLD在家庭成员中也有许多选择。如Altera的EPM7128S、Lattice的LC4128V以及Xilinx的XC95108等。这些产品均具备丰富的资源和强大的编程能力,满足不同应用场景的需求。
2. FPGA等可编程逻辑器件设计流程是怎么样的
通常可将FPGA/CPLD设计流程归纳为以下7个步骤,这与ASIC设计有相似之处。 1.设计输入。Verilog或VHDL编写代码。 2.前仿真(功能仿真)。设计的电路必须在布局布线前验证电路功能是否有效。(ASCI设计中,这一步骤称为第一次Sign-off)PLD设计中,有时跳过这一步。 3.设计编译(综合)。设计输入之后就有一个从高层次系统行为设计向门级逻辑电路设转化翻译过程,即把设计输入的某种或某几种数据格式(网表)转化为软件可识别的某种数据格式(网表)。 4.优化。对于上述综合生成的网表,根据布尔方程功能等效的原则,用更小更快的综合结果代替一些复杂的单元,并与指定的库映射生成新的网表,这是减小电路规模的一条必由之路。 5.布局布线。 6.后仿真(时序仿真)需要利用在布局布线中获得的精确参数再次验证电路的时序。(ASCI设计中,这一步骤称为第二次Sign—off)。 7.生产。布线和后仿真完成之后,就可以开始ASCI或PLD芯片的投产