浅析CPLD的工作原理

CPLD(复杂可编程逻辑器件)，它是从PAL和GAL器件发展出来的器件，相对而言规模大，结构复杂，属于大规模集成电路范围。

它的工作方式和原理与FPGA(现场可编程门阵列)相类似，都是使用硬件描述语言VHDL/Verilog描述逻辑电路功能，然后将代码进行综合，布局，布线等操作，生成比特流文件来描述这些逻辑电路信息，再加载入芯片。因此它也属于硬件开发范畴。

但是CPLD与FPGA的内部组成结构是不同的，它由可编程逻辑宏单元阵列(MCA),可编程互联矩阵单元，可编程IO单元组成。

宏单元结构又由与阵列，或阵列，可编程触发器和多路选择器等电路组成。

图中乘积项阵列是一个与阵列，该阵列的每一个交叉点都是一个可编程熔丝，如果导通就是与逻辑，乘积项选择矩阵是一个或阵列，两者一起完成组合逻辑，后面再跟一个可编程触发器，组成整个最小可编程逻辑单元。

通过编程逻辑单元的比较，可以看出CPLD与FPGA的实现组合逻辑的机制存在本质的区别，前者使用可编程与阵列和或阵列实现，后者使用sram保存逻辑真值表来实现，并且前者一个逻辑单元中只包含一个可编程触发器，而后者一个逻辑单元包含“8”个触发器。

我们知道触发器是实现时序逻辑电路的基本器件，CPLD有丰富的组合逻辑资源(与/或阵列)，FPGA有丰富的时序逻辑资源(触发器)，因此它们各有所适用的场景。