CPLD技術的發展歷程及操作

CPLD主要是由可編程邏輯宏單元（MC，Macro Cell）圍繞中心的可編程互連矩陣單元組成。其中MC結構較復雜，并具有復雜的I/O單元互連結構，可由用戶根據需要生成特定的電路結構，完成一定的功能。由于CPLD內部采用固定長度的金屬線進行各邏輯塊的互連，所以設計的邏輯電路具有時間可預測性，避免了分段式互連結構時序不*預測的缺點。 

發展歷史及應用領域

　　20世紀70年代，zui早的可編程邏輯器件--PLD誕生了。其輸出結構是可編程的邏輯宏單元，因為它的硬件結構設計可由軟件完成（相當于房子蓋好后人工設計局部室內結構），因而它的設計比純硬件的數字電路具有很強的靈活性，但其過于簡單的結構也使它們只能實現規模較小的電路。為彌補PLD只能設計小規模電路這一缺陷，20世紀80年代中期，推出了復雜可編程邏輯器件--CPLD。目前應用已深入網絡、儀器儀表、汽車電子、數控機床、航天測控設備等方面。 

器件特點

　　它具有編程靈活、集成度高、設計開發周期短、適用范圍寬、開發工具*、設計制造成本低、對設計者的硬件經驗要求低、標準產品無需測試、保密性強、價格大眾化等特點，可實現較大規模的電路設計，因此被廣泛應用于產品的原型設計和產品生產（一般在10,000件以下）之中。幾乎所有應用中小規模通用數字集成電路的場合均可應用CPLD器件。CPLD器件已成為電子產品*的組成部分，它的設計和應用成為電子工程師*的一種技能。 

如何使用

CPLD是一種用戶根據各自需要而自行構造邏輯功能的數字集成電路。其基本設計方法是借助集成開發軟件平臺，用原理圖、硬件描述語言等方法，生成相應的目標文件，通過下載電纜（“在系統”編程）將代碼傳送到目標芯片中，實現設計的數字系統。 　　這里以搶答器為例講一下它的設計（裝修）過程，即芯片的設計流程。CPLD的工作大部分是在電腦上完成的。打開集成開發軟件（Altera公司 Max+pluxII）→畫原理圖、寫硬件描述語言（VHDL，Verilog）→編譯→給出邏輯電路的輸入激勵信號，進行仿真，查看邏輯輸出結果是否正確→進行管腳輸入、輸出鎖定（7128的64個輸入、輸出管腳可根據需要設定）→生成代碼→通過下載電纜將代碼傳送并存儲在CPLD芯片中。7128這塊芯片各管腳已引出，將數碼管、搶答開關、指示燈、蜂鳴器通過導線分別接到芯片板上，通電測試，當搶答開關按下，對應位的指示燈應當亮，答對以后，裁判給加分后，看此時數碼顯示加分結果是否正確，如發現有問題，可重新修改原理圖或硬件描述語言，*設計。設計好后，如批量生產，可直接復制其他CPLD芯片，即寫入代碼即可。如果要對芯片進行其它設計，比如進行交通燈設計，要重新畫原理圖、或寫硬件描述語言，重復以上工作過程，完成設計。這種修改設計相當于將房屋進行了重新裝修，這種裝修對CPLD來說可進行上萬次。 　　家庭成員：經過幾十年的發展，許多公司都開發出了CPLD可編程邏輯器件。比較典型的就是Altera、Lattice、Xilinx世界三大公司的產品，這里給出常用芯片： Altera EPM7128S　（PLCC84） 　　Lattice LC4128V　（TQFP100） 　　Xilinx XC95108 （PLCC84） 。