fpga和cpld是現(xiàn)代數(shù)字電路設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用的兩種可編程邏輯器件。fpga是現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（field-programmable gate array）的縮寫(xiě)，而cpld是復(fù)雜可編程邏輯器件（complex programmable logic device）的縮寫(xiě)。雖然它們都是可編程邏輯器件，但是它們之間有很多不同之處。本文將詳細(xì)介紹fpga和cpld的區(qū)別，包括它們的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)景等方面。
一、fpga和cpld的結(jié)構(gòu)區(qū)別
1. fpga的結(jié)構(gòu)
fpga由大量的邏輯單元和可編程連接資源組成，邏輯單元和連接資源可以通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)任意的邏輯功能。fpga的邏輯單元通常是可重復(fù)使用的小規(guī)模邏輯單元，例如lut（查找表）、寄存器、算術(shù)單元等，這些邏輯單元可以組成各種復(fù)雜的電路。fpga的可編程連接資源通常包括可編程互連資源和可編程時(shí)鐘資源?？删幊袒ミB資源是用于連接邏輯單元之間的信號(hào)線，可編程時(shí)鐘資源是用于控制電路時(shí)序的時(shí)鐘信號(hào)。
fpga的可編程連接資源通常通過(guò)查找表（lut）和開(kāi)關(guān)矩陣（switch matrix）來(lái)實(shí)現(xiàn)。lut是一種用于存儲(chǔ)邏輯函數(shù)的存儲(chǔ)器，可以實(shí)現(xiàn)任意的邏輯函數(shù)，例如與、或、非、異或等。開(kāi)關(guān)矩陣是用于連接lut和其他邏輯單元的開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)，它可以實(shí)現(xiàn)任意的邏輯連接。fpga的時(shí)鐘資源通常由可編程時(shí)鐘控制器和可編程延遲鎖存器（dll）組成。
2. cpld的結(jié)構(gòu)
cpld由大量的可編程邏輯單元和可編程互連資源組成，邏輯單元和連接資源可以通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)任意的邏輯功能。cpld的邏輯單元通常是可重復(fù)使用的大規(guī)模邏輯單元，例如門(mén)陣列（and-or陣列）、寄存器等，這些邏輯單元可以組成各種復(fù)雜的電路。cpld的可編程互連資源通常是由大量的可編程開(kāi)關(guān)和可編程連接線組成的?？删幊涕_(kāi)關(guān)通常是由反相輸出門(mén)和反相輸入門(mén)組成的，可編程連接線可以在邏輯單元之間任意連接。
cpld的邏輯單元和可編程互連資源通常是按照一定規(guī)律排列的，例如按行、按列、按網(wǎng)格等。這種排列方式可以有效地減少布線延遲和功耗。