完整版CPLD选型.docx

1、完整版CPLD选型经过几十年的发展，全球各大开发商和供货商都开发出了多种可编程逻辑器件 . 比较典型的就是 Xilinx 公司的 FPGA 器件和 Altera 公司的 CPLD 器件系列，他们开发较早，占有大部分市场?在欧洲用 Xilinx 的人多，而 Altera 公司占有日本和亚太地区的大部分市场，在美国则是平分秋色。以上两家公司占有了全球 60% 以上的市场份额，他们共同决定了 PLD 技术的发展方向。 Lattice 公司在 1999 年收购了 Vantis ，成为第三大 PLD 供应商。其它供货商还有 Actel ， Quicklogic ， Lucent 等等，下面作一简要介绍

2、: Altera 公司是 90 年代以后发展最快、最大的可编程逻辑器件供应商之一。主要产品有 :MAX3000/7000 ， FLEX10K ， APEX20K ， ACEX1K ， Stratix ， Cyclone 等；开发软件为 Maxplus 和 Quartus 。其中 Maxplus 是公认的最成功的 PLD 开发平台之一，配合使用 Altera 公司提供的免费 OEM HDL 综合工具可以达到最高的效率。公司提供免费试用版或演示版 ( 当然商业版大都要收费的 ) ，可以免费从其公司网站上下载 Maxplus(BASELINE 版或学生版 ) ，或向其代理商索取该软件，然后再从其专业

3、网站上申请注册文件 license 进行注册以后便可使用。这套软件能够满足一般学习和简单开发的要求? Xilinx 公司是 FPGA 的发明者，也是全球最大的可编程逻辑器件的供应商之一。产品种类较全，主要有 :XC9500/4000 ， Coolrunner(XPLA3) ， Spartan ， Virtex 等；开发软件为 Foundation 和 ISE 。 ISE(Integrated System Configuration) 提供从设计输入、仿真、编译、布局布线和下载的全程功能，其最新版本为 6 .1 版，支持 Xilinx 公司推出的所有最新的 FPGA 器件，如 Virtex-

4、Pro ， Virtex- ， Spartan- E 和 coolrunner- 。该公司推出免费软件 :WEB PACK 。同样也需要在其专业网站上申请授权文件进行注册才能使用。近年来， Xilinx 在其 FPGA 里固化了各种硬核，如存储器，时钟管理和算术功能，其最新的成果是在 FPGA 里集成了硬 CPU core 和高速串行 I/O core ，具有通过 Internet 重配置逻辑的功能。 Lattice 是 ISP 技术的发明者， ISP 技术极大的促进了 PLD 产品的发展。与上两家公司相比，其开发工具略逊一筹。中小规模的可编程逻辑器件较有特色。 1999 年推出可编程模拟器件

5、，同年收购了 Vantis( 原 AMD 子公司 ) ，成为第三大可编程逻辑器件供应商。于 2001 收购 Agere 公司 ( 原 Lucent 微电子部 ) 的 FPGA 部门。主要产品有 ispLSI2000/5000/8000 ， MACH4/5 ， ispMACH4000 等。Altera CPLDAltera公司作为全球最大的可编程逻辑器件供应商之一，可提供MAX7000S(E)、MAX7000A(AE)、MAX7000B、FLEX6000A、FLEX10KA、FLEX 10KE 等系列产品。这些产品可用于组合逻辑、时序、算法、双端口RAM、FIFO 的设计。在加ALTERA 公司

6、的MAX+pulsII 9.62 开发软件集设计输入、处理、校验和器件编程于一体，集成度高，开发周期短。 EPM7000 系列 CPLD 器件的性能特点 以第二代多阵列矩阵（MAX）结构为基础，是一种高性能CMOS EEPROM 器件； 通过JTAG 接口可实现在线编程（ISP）； 逻辑密度为6005000 个可用编程门电路，128 个宏单元； 引脚到引脚的逻辑延时为5.0ns，计数器工作频率可达到178MHz； 有集电极开路选择，可编程宏单元触发器； 具有专有的清除、时钟、输出使能控制； 包括一个可编程的程序加密位，全面保护专利设计。 Altera公司主流芯片选型指导MAX+PLUSII 普

7、遍认为MaxplusII曾经是最优秀的PLD开发平台之一，适合开发早期的中小规模PLD/FPGA,目前已经由QuartusII替代，不再推荐使用 QuartusII Altera新一代FPGA/PLD开发软件，适合新器件和大规模FPGA的开发，已经取代MaxplusII。 SOPC Builder :配合QuartusII，可以完成集成CPU的FPGA芯片的开发工作 DSP Builder: QuartusII与Mathlab的接口，利用IP核在Mathlab中快速完成数字信号处理的仿真和最终FPGA实现 软件下载 目前有两种免费软件可以下载： 1.MaxplusII Baseline版，支持

8、30,000门以下所有设计,支持原理图,AHDL语言，支持波形仿真,时间分析,编程下载.约40M,目前已经不推荐使用，建议使用QuartusII Web版 2.QuartusII Web版免费下载 支持Altera绝大多数器件设计,支持原理图,HDL语言，支持波形仿真,时间分析,编程下载，和全版本的功能相差不大 QuartusII Web版 License申请任何用户都可以用网卡号申请5个月的免费license，到期后可以继续申请 IP 库介绍 主流芯片选型指导：1.主流PLD产品： MAXII：新一代PLD器件，0.18um falsh工艺，2004年底推出，采用FPGA结构,配置芯片集成在

9、内部，和普通PLD一样上电即可工作。容量比上一代大大增加，内部集成一片8Kbits串行EEPROM，增加很多功能。MAXII采用2.5v或者3.3v内核电压，MAXII G系列采用1.8v内核电压。 本站对该芯片评级： 购买难易程度： 简评：性价比不错，未来几年主流器件，推荐使用，不过MAXII容量较大，对于只需要几十个逻辑单元的简单逻辑应用，建议使用小容量的EPM3000A系列芯片 MAX II 器件家族Feature EPM240/G EPM570/G EPM1270/G EPM2210/G逻辑单元 (LE) 240 570 1,270 2,210等效宏单元（Macrocell） 192

10、440 980 1,700最大用户IO 80 160 212 272内置Flash大小(bit) 8K 8K 8K 8K管脚到管脚延时(ns) 3.6-4.5 3.6-5.5 3.6-6.0 3.6-6.52.主流FPGA产品 Altera的主流FPGA分为两大类，一种侧重低成本应用，容量中等，性能可以满足一般的逻辑设计要求，如Cyclone，CycloneII；还有一种侧重于高性能应用，容量大，性能能满足各类高端应用，如Startix，StratixII等，用户可以根据自己实际应用要求进行选择。 在性能可以满足的情况下，优先选择低成本器件。 Cyclone（飓风）：Altera中等规模FPG

11、A，2003年推出，0.13um工艺,1.5v内核供电，与Stratix结构类似，是一种低成本FPGA系列 ，是目前主流产品，其配置芯片也改用全新的产品。本站对该芯片评级： 购买难易程度： 简评：Altera最成功的器件之一，性价比不错，是一种适合中低端应用的通用FPGA，推荐使用 Cyclone资料下载 型号（1.5V） 逻辑单元 锁相环 M4K RAM 块 备 注EP1C3 2,910 1 13 每块RAM为4Kbit，可以另加1位奇偶校验位EP1C4 4,000 2 17 EP1C6 5,980 2 20 EP1C12 12,060 2 52 EP1C20 20,060 2 64 Cyc

12、loneII：Cyclone的下一代产品，2005年开始推出，90nm工艺，1.2v内核供电，属于低成本FPGA，性能和Cyclone相当，提供了硬件乘法器单元本站对该芯片评级： 购买难易程度： 简评：刚刚推出的新一代低成本FPGA，目前市场零售还不容易买到，估计从2005年年底开始，将逐步取代Cyclone器件，成为Altera在中低FPGA市场中的主力产品。 CycloneII资料下载 Cyclone II 系列概览特 性EP2C5EP2C8EP2C20EP2C35EP2C50EP2C70逻辑单元（ LE ）4,6088,25618,75233,21650,52868,416 M4K RA

13、M 块263652105129250 RAM 总量119,808165,888239,616483,840594,4321,152,000 嵌入式1818乘法器1318263586150 锁相环（PLL）224444 最大可用I/O管脚142182315475450622 Stratix ：altera大规模高端FPGA,2002年中期推出，0.13um工艺，1.5v内核供电。集成硬件乘加器,芯片内部结构比Altera以前的产品有很大变化。本站对该芯片评级： 购买难易程度： 简评：Startix芯片在2002年的推出，改变了Altera在FPGA市场上的被动局面。该芯片适合高端应用。 随着20

14、05年新一代StratixII器件的推出，将被StratixII逐渐取代 Stratix资料下载 1.5v 逻辑单元 LE 512bit RAM块4Kbit RAM块512K MegaRAM块DSP块备注EP1S10 10570 94 60 1 6 每个DSP块可实现4个9x9乘法/累加器RAM块可以另加奇偶校验位EP1S20 18460 194 82 2 10 EP1S25 25660 224 138 2 10 EP1S30 32470 295 171 4 12 EP1S40 41250 384 183 4 14 EP1S60 57120 574 292 6 18 EP1S80 79040

15、767 364 9 22 EP1S120 114140 1118 520 12 28 StratixII: Stratix的下一代产品，2004年中期推出，90um工艺，1.2v内核供电，大容量高性能FPGA本站对该芯片评级： 购买难易程度： 简评：性能超越Stratix,是未来几年中，Altera在高端FPGA市场中的主力产品 StratixII资料下载 4.FPGA配置芯片 配置EEPROM 用于配置SRAM工艺FPGA的EEPROM，EPC2以上的芯片可以用电缆多次擦写 型号 容量 适用型号(详细内容请参阅数据手册） 电压 常用封装EPC1441 （不可擦写) 441K bits 6K,10K10-10K30，1K10 3.3/5v 自动选择（可在软件中设定） 8 脚 DIPEPC1 （不可擦写) 1M bits 10K30E/1K30，10K/1K50,更大芯片要多片级连 3.3/5v 自动选择（可在软件中设定） 8 脚 DIPEPC2 （可重复擦写） 2M bits 10K/1K/20K100以下，更大芯片要多片级连 3.3/5v 管脚控制（请查阅