CPLD(Complex Programmable Logic Device)是一种可以实现可编程功能的集成电路,是FPGA(Field Programmable Gate Array)的前身,它由哪些基本组成部分组成呢?下面我们分几个方面来详细阐述。
可编程逻辑单元(PLD)是CPLD的核心,它是由几个可编程的逻辑门组成的晶体管阵列,支持复杂的逻辑运算,可以通过对其编程实现各种功能。
在PLD的逻辑单元中,有多个可编程的开关,这些开关可以被编程控制,从而实现不同的逻辑运算。PLD的设计主要基于与非门(NAND)和与或非门(NOR),其具有快速的响应速度、低功耗、高稳定性等特点。
在CPLD中,全局时钟网络用于提供全局同步时钟信号,用于同步多个逻辑单元的操作。这样,所有的逻辑单元都可以按照统一的时序进行工作,减少了设备之间的时序抖动,解决了时序匹配问题,提高了系统的可靠性和稳定性。
此外,全局时钟网络还可以实现各种分频、同步延时等功能,在CPLD的设计中起着非常重要的作用。
I/O端口是CPLD的输入输出接口,用于与其他设备进行通信。在CPLD的设计中,I/O端口通常包括数十个甚至上百个引脚,可以实现不同种类的通信协议,如串口、并口、I2C、SPI等协议。
为保证I/O端口的可靠性和稳定性,CPLD通常会内置各种防抖、去干扰等电路,可有效减少干扰和电磁波等邻近设备的影响。
编程器件也是CPLD的基本组成部分之一,它可以将所设计的逻辑电路编程到CPLD的可编程逻辑单元中。常见的编程器件有EPROM、EEPROM、FLASH等,其中EPROM具有容量大、速度快、重写次数多等优点,被广泛应用于CPLD的编程设备中。
最近,随着FPGA技术的发展,CPLD的应用越来越受到人们的关注。CPLD由于具有体积小、功耗低、成本合理等特点,逐渐成为数字电路设计的主流方案之一。希望本文介绍的CPLD基本组成对读者有所启发。