CPLD初学者入门知识

 

　　CPLD按英语说是复杂可编程逻辑器件，对于一个硬件工程师来说，能应用cpld技术是一个十分强大的能力。它的应用可在根本上解决许多数字电路设计的问题，能大幅度改变设计思想，大幅度提高工作效率，甚至可以把以前的数十颗普通分立芯片的功能用一个芯片实现。它还有一个十分优秀的优点，在硬件原理设计和布线的时候，不用考虑引脚的顺序，可从布线方便的角度安排需要的信号位置，使得布线难度大幅度降低。由于布线难度下降，直接带来布线优化的好处。本文就cpld初学者面对的问题做一个简单描述。希望对有志于学习cpld的硬件工程师有所启发。

　　我的老师大学毕业时，还没有cpld呢，可现在是他在指导我做fpga设计工作。

　　1：首先进行的准备是有针对性的学习cpld物理构造和资源

　　先不要着急去买开发板，不要着急写逻辑。了解硬件本身更加重要。Cpld是一个很大的范畴，初学者会淹没在众多厂家、众多资料的海洋中。针对这个问题，笔者建议大家有所针对的进行知识获取，推荐大家以altera的max ii系列cpld为突破口，首当其冲的就是emp240这颗芯片。把它吃透，则max ii系列的其它都很好理解了，构造都一样，只是资源增加而已。其它厂家的也好用了，因为它们都是大同小异的。之所以选择emp240是因为它应用已经很广泛，市场上容易买到，而且价格便宜，批量买只有8元/片左右。

　　Emp240顾名思义具有240个宏单元。简单理解就是有240个触发器，或者理解成240个bit的存储单元。这样都好理解，以后对工程应用就容易估算容量了。对于工程来说，一般这么做，首先依据需求设计引脚的数量，然后再在开发环境中进行逻辑编写、软仿真，这样，在硬件完全没有开始之前，就能把逻辑部分全部设计完，只差物理验证一步了。仿真分2布，写逻辑时用quartus自带的仿真即可。逻辑写完之后，最好用model sim。Model sim是专门的仿真软件，功能十分强大，但对初学者来说，最好先不要介入这个领域。先把cpld用上是最主要的。

　　好了，这样就把目标缩小到一个点上了。需要花功夫把240的相关资料吃透，把quartus用熟。到这里，一分钱都不用花。时间用在3个点上：1、240的构造和资源，2、quartus软件使用，3、verilog hdl语言学习。

　　设计中，如果你的逻辑需要100个单元，编译后会发现用掉120个单元，这是cpld内部布线需要。作为实际应用，必须要留20%以上的富余量，比如编译结果指示用220个单元，这时就不要用240了，应该使用570，因为240的富余量不够。

　　一个小技巧，针对EPM240和570来说，常用的封装是T100的，就是TQFP100，这2个芯片的封装是向下兼容的，因此，设计时，即便决定使用240，也要按570去画板子。焊接是兼容的，同时万一240不够了，可以改焊570。