CPLD組成和邏輯塊作用介紹

CPLD是一種用戶根據(jù)各自需要而自行構(gòu)造邏輯功能的數(shù)字集成電路。其基本設(shè)計方法是借助集成開發(fā)軟件平臺，用原理圖、硬件描述語言等方法，生成相應(yīng)的目標(biāo)文件，通過下載電纜（“在系統(tǒng)”編程）將代碼傳送到目標(biāo)芯片中，實現(xiàn)設(shè)計的數(shù)字系統(tǒng)。

發(fā)展歷史及應(yīng)用領(lǐng)域：

20 世紀(jì)70年代，最早的可編程邏輯器件--PLD誕生了。其輸出結(jié)構(gòu)是可編程的邏輯宏單元，因為它的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計可由軟件完成（相當(dāng)于房子蓋好后人工設(shè)計局 部室內(nèi)結(jié)構(gòu)），因而它的設(shè)計比純硬件的數(shù)字電路具有很強的靈活性，但其過于簡單的結(jié)構(gòu)也使它們只能實現(xiàn)規(guī)模較小的電路。為彌補PLD只能設(shè)計小規(guī)模電路這 一缺陷，20世紀(jì)80年代中期，推出了復(fù)雜可編程邏輯器件--CPLD。目前應(yīng)用已深入網(wǎng)絡(luò)、儀器儀表、汽車電子、數(shù)控機床、航天測控設(shè)備等方面。

CPLD的組成

CPLD由邏輯塊、可編程互連通道和I/O塊三部分構(gòu)成 。

cpld中邏輯塊的作用

在CPLD（Complex Programmable Logic Device，復(fù)雜可編程邏輯器件）中，邏輯塊是實現(xiàn)邏輯功能的核心模塊。它主要由可編程乘積項陣列（即與陣列）、乘積項分配、宏單元三部分組成。

邏輯塊的作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

實現(xiàn)各種組合和時序邏輯功能：邏輯塊內(nèi)部的可編程乘積項陣列和宏單元使得CPLD能夠靈活地實現(xiàn)任何組合或時序邏輯函數(shù)。通過對邏輯塊進行編程，可以創(chuàng)建出各種復(fù)雜的邏輯電路。

連接與通信：邏輯塊不僅實現(xiàn)了內(nèi)部的邏輯功能，還負(fù)責(zé)與其他邏輯塊、I/O塊以及全局信號進行連接。這種連接是通過可編程內(nèi)部連線實現(xiàn)的，它使得各個模塊能夠協(xié)同工作，共同完成復(fù)雜的邏輯任務(wù)。

靈活性與可定制性：邏輯塊中的乘積項可以編程分配到不同的宏單元，大大提高了靈活性。這意味著用戶可以根據(jù)需要自定義邏輯塊的功能，以滿足不同的設(shè)計需求。

CPLD中邏輯塊的應(yīng)用場景

CPLD（復(fù)雜可編程邏輯器件）中的邏輯塊具有廣泛的應(yīng)用場景，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

通信領(lǐng)域：在通信系統(tǒng)中，邏輯塊可以實現(xiàn)調(diào)制解調(diào)模塊的功能，通過配置不同的調(diào)制算法，以滿足不同的通信標(biāo)準(zhǔn)。此外，邏輯塊還可以用于數(shù)據(jù)處理和時序控制等任務(wù)，確保通信過程的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

圖像處理：在圖像處理領(lǐng)域，邏輯塊可以參與實現(xiàn)各種圖像處理算法，如邊緣檢測、濾波和圖像壓縮等。它確保了圖像數(shù)據(jù)的正確傳輸和處理，為高質(zhì)量的圖像處理提供了支持。

工業(yè)自動化：在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，邏輯塊常用于構(gòu)建控制器，以滿足實時性要求。同時，它還支持多種輸入輸出接口，如模擬輸入輸出、數(shù)字輸入輸出和串行通信接口等，為工業(yè)自動化提供了靈活且強大的控制能力。

儀器儀表：在儀器儀表領(lǐng)域，邏輯塊也發(fā)揮著重要作用。例如，在示波器的制造中，邏輯塊可用于其存儲系統(tǒng)與采集系統(tǒng)的設(shè)計方面，確保示波器的采集存儲邏輯電路功能正常運行，為儀器的精確測量提供了保障。

除此之外，邏輯塊還可以用于數(shù)字信號處理、計算機總線接口電路構(gòu)建、DMA和復(fù)雜中斷控制電路的實現(xiàn)，以及邏輯電路的邏輯控制與規(guī)劃等場景。

審核編輯：黃飛