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FPGA概述

FPGA(Field Programmable Gate Array)现场可编程逻辑门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC) 领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。它是当今数字系统设计的主要硬件平台，其主要特点就是完全由用户通过软件进行配置和编程，从而完成某种特定的功能，且可以反复擦写。在修改和升级时，不需额外地改变PCB 电路板，只是在计算机上修改和更新程序，使硬件设计工作成为软件开发工作，缩短了系统设计的周期，提高了实现的灵活性并降低了成本。

一什么是可编程逻辑器件

在数字电子系统领域，存在三种基本的器件类型：存储器、微处理器和逻辑器件。存储器用来存储随机信息，如数据表或数据库的内容。微处理器执行软件指令来完成范围广泛的任务，如运行字处理程序或视频游戏。逻辑器件提供特定的功能，包括器件与器件间的接口、数据通信、信号处理、数据显示、定时和控制操作、以及系统运行所需要的所有其它功能。逻辑器件又分为固定逻辑和可编程逻辑，固定逻辑是器件复杂性不同，从设计、原型到最终生产，当应用发生变化时就要从头设计，可编程逻辑器件较固定的优点就在于当应用发生变化和器件工作不合适时不用从头设计，直接从新编写逻辑器件后就可以了，这样就节省了前期的开发费用和周期。

二可编程逻辑器件CPLD/FPGA的比较

可编程逻辑包括PAL,GAL,PLD等，经过不断的发展，演变成现在的CPLD/FPGA。CPLD(Complex Programmable Logic Device) 复杂可编程逻辑器件和FPGA(Field Programmable Gate Array)两者的功能基本相同，只是实现的原理有些不同，忽略两者的区别时统称为可编程逻辑器件或者是CPLD/FPGA。CPLD是的实现是基于乘积项结构(附录2)，FPGA的是基于查找表结构(附录1)。两者的区别一般有如下特点：

1CPLD的逻辑单元比较大，容量较小，时序确定，延时可预测，FPGA基于查找表(LUT)所以时间上取决于查找表的路由。

2CPLD的容量一般比较小，寄存器少，适合做一些容量不大，组合逻辑比较复

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