FPGA和CPLD芯片选型介绍（三）

CPLD器件（以Xilinx和Altera为例）

对CPLD器件的介绍和选型仍然以主流厂商Xilinx和Altera的器件为例进行简单介绍。FPGA与CPLD的辨别和分类主要是根据其结构特点和工作原理，通常的分类方法是：

将以乘积项结构方式构成逻辑行为的器件称为CPLD，如Lattice的ispLSI系列、Xilinx的XC9500系列、Altera的MAX7000S系列和Lattice(原Vantis)的Mach系列等。

将以查表法结构方式构成逻辑行为的器件称为FPGA，如Xilinx的SPARTAN系列、Altera的FLEX10K或ACEX1K系列等。

在以往设计中如果设计需要简单的组合逻辑电路，无需进行太多更改，或者需要瞬时接通电路，那么CPLD是不错的选择。否则，对于大多数其他应用，FPGA通常是首选。有时可以在设计案例中看到CPLD + FPGA的组合设计。在这些案例中，CPLD通常用于实现前面提到的简单组合逻辑功能，并负责“引导"FPGA以及控制整个电路板的复位和引导顺序。因此，根据应用程序，可能需要在设计中使用它们。

两类器件差异	CPLD	FPGA
内部结构	Product一term	Look一up Table
程序存储	内部EEPROM	SRAM，外挂EEPROM
资源类型	组合电路资源丰富	触发器资源丰富
集成度	低	高
使用场合	完成控制逻辑	能完成比较复杂的算法
速度	慢	快
其他资源	-	EAB，锁相环等
保密性	可加密	般不能保密

近些年，随着FPGA工艺不断发展，有逐步取代CPLD的趋势，从Xilinx和Altera官网可以查到近十年来CPLD几乎没有推出新的产品，而FPGA则在不断推陈出新，很多在以前CPLD的优势也已逐渐被FPGA追平并超越。（个人观点，不知是否正确，欢迎大家一起讨论）

另一种说法是现在的CPLD其实就是FPGA+合封或内嵌的FPGA，通过FPGA内嵌flash实现自加载，传统基于宏单元的CPLD基本停产了。

下面将分别对Xilinx和Altera的CPLD做简单介绍。

Xilinx CPLD：

详细的CPLD信息及选型可以直接参考官网：https://www.xilinx.com/products/silicon-devices/cpld.html

在这里，主要简单介绍一下Xilinx CPLD的不同系列及工艺。目前Xilinx市场主推的CPLD主要包括XC9500XL系列和CoolRunner-II系列（包括XC2Cxx和XA2Cxx两个系列），参考下图。

以上CPLD均是10年前推出的，使用开发套件为ISE Design Suite，近些年没有在推出新的产品，在选型时可多方面综合考虑进行选择。

Altera CPLD：

Altera MAX® CPLD 系列采用独特的即时启动、非易失性架构，提供低功耗片上功能。CPLD主要包括20年前推出的CPLD家族（已逐渐淘汰）、MAX II、MAX IIZ、MAX V系列CPLD，可直接查阅官网信息选择：英特尔® MAX® 系列 FPGA 和 CPLD - 英特尔® FPGA (intel.cn)

Altera CPLD中MAX V为2010年推出，是最新的CPLD型号，如果需要选型的话建议从这个系列里选择，其他比较老的器件不建议选择，主要是因为工艺老旧，很多已经停产，不易采购。

以上对两家公司的CPLD做简单介绍，具体使用需去官网查详细的芯片信息，不过目前CPLD逐步没了存在感，FPGA优势和性价比更高，因此在选型时如果能满足需求的话可以考虑使用FPGA替代。

2023/02/04

参考：

FPGA与CPLD基本结构与区别 - 知乎 (zhihu.com)

Xilinx(赛灵思)中文社区——认清CPLD和FPGA (eepw.com.cn)