论 述 CPLD/FPGA 在 生 活 中 各 个 领 域 的 应 用

一、引言

随着科学技术的进步，电子器件和电子系统设计方法日新月异，电子设

计自动化（Electronics Design Automation，EDA）技术正是适应了现代电
子产品设计的要求，吸收了多学科最新成果而形成的一门新技术。随着基于
FPGA 的 EDA 技术的发展和应用领域的扩大与深入，EDA 技术在电子信息、通
信、自动控制及计算机应用等领域的重要性日益突出。为保证电子产品设计的
速度和质量，适应“第一时间推出产品”的设计要求，EDA 技术已成为不可缺

“

少的一项先进技术和重要工具。我们这次研究设计的 基于 FPGA 的模拟信号

”

检测处理系统 就是运用可编程逻辑器件为主系统芯片，用 VHDL 对其进行设
计开发，系统完全依靠于数字化的测量，采用 VHDL 硬件描述语言，以 FPGA
器件作为控制的核心，使整个系统显得尤为精简，能达到所要求的技术指标，
具有灵活的现场更改性，还有处理速度快，实时性好、可靠、抗干扰性强等优
点。

二、FPGA/CPLD 概述

FPGA(现场可编程门阵列)  

与 CPLD(复杂可编程逻辑器件)都是可编程逻辑

器件，它们是在 PAL,GAL 等逻辑器件的基础之上发展起来的。同以往的
PAL,GAL 等相比较，FPGA/CPLD 的规模比较大，它可以替代几十甚至几千块
通用 IC 芯片。这样的 FPGA/CPLD 实际上就是一个子系统部件。这种芯片受到
世界范围内电子工程设计人员的广泛关注和普遍欢迎。经过了十几年的发展，
许多公司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 器件系列和 Altera 公司的 CPLD 器件系列，它们开发较早，占用了较
大的 PLD 市场。

    PLD 是可编程逻辑器件（Programable Logic Device）的简称，FPGA 是
现场可编程门阵列（Field Programable Gate Array)的简称，两者的功能基
本相同，只是实现原理略有不同，所以我们有时可以忽略这两者的区别，统
称为可编程逻辑器件或 PLD/FPGA。

    PLD 是电子设计领域中最具活力和发展前途的一项技术，它的影响丝毫不
亚于 70 年代单片机的发明和使用。

    PLD 能完成任何数字器件的功能，上至高性能 CPU,下至简单的 74 电路，
都可以用 PLD 来实现。PLD 如同一张白纸或是一堆积木，工程师可以通过传统
的原理图输入法，或是硬件描述语言自由的设计一个数字系统。通过软件仿真，
我们可以事先验证设计的正确性。在 PCB 完成以后，还可以利用 PLD 的在线
修改能力，随时修改设计而不必改动硬件电路。使用 PLD 来开发数字电路，可
以大大缩短设计时间，减少 PCB

 

面积，提高系统的可靠性。 PLD 的这些优点

使得 PLD 技术在 90 年代以后得到飞速的发展，同时也大大推动了 EDA 软件
和硬件描述语言（HDL)的进步。