《FPGA原理及应用》PPT课件.ppt

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1、FPGA原理及应用孟庆斌2010年9月IC:是半导体元件产品的统称,包括:集成电路、三极管、特殊电子元件。ASIC：专用IC。是指为特定的用户、某种专门或特别的用途而设计的芯片组。SOC:片上系统。随IC设计与工艺的提高，使原先由许多IC组成的电子系统可集成到一个芯片上，构成SOC。名词解释EDA：电子设计自动化。EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言HDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。SOPC:可编程的片上系统。是Altera公司提出来的一种灵活

2、、高效的SOC解决方案。也可认为是基于FPGA解决方案的SOC。FPGA原理及应用课程介绍什么是FPGA？FPGA是现场可编程门阵列（Field Programable Gate Array），是一种主流的大规模可编程逻辑器件。PLD即可编程逻辑器件（Programable Logic Device），是一种能够用编程的方法设计内部硬件电路结构的集成电子器件。FPGA有什么应用？通信系统：DDS信号产生、信源编解码、信道编解码、数字调制解调、通信协议解析；信号处理：快速傅里叶变换、数字滤波、JPEG编解码、MPEG编解码、高速图像采集 工业控制和测量：电机（PWM）控制、开关电源、数字频率计、

3、误码率测试仪、相位测试仪；FPGA原理及应用课程介绍 专用集成电路原型开发：ARM、DSP、CPU、MCU 协处理器 接口与外设：SDRAM控制器、PCI接口控制、I2C总线控制、USB控制、LCD&VGA控制如何进行FPGA设计？1、熟悉所选器件（内部结构、管脚分布和器件功能）；2、制作最小系统和必要外设PCB板；3、选择合适设计软件：设计输入、逻辑综合、管脚约束、仿真分析、布局布线、下载配置；4、系统检测和调试；FPGA原理及应用课程内容可编程逻辑器件概述CPLD和FPGA的器件结构FPGA设计流程及设计工具基于FPGA的SOPC设计NIOS软核结构NIOS嵌入式系统开发课程要求和考核方式

4、1.保证听课，做笔记，勤动脑思考。认真、独立完成课程练习和作业。2.期末闭卷考试，考试成绩占总评成绩的50%。半导体器件的发展简史半导体器件的发展简史晶体管：晶体管：1947年年12月，美国贝尔实验室的物理学家月，美国贝尔实验室的物理学家William Shockley、Walter Brattian和和John Bardeen制造了第制造了第一个晶体管，一个锗（一个晶体管，一个锗（Ge）制造的点接触器件）制造的点接触器件1950年，出现了双极型晶体管（年，出现了双极型晶体管（BJT），并用硅（），并用硅（Si）取代了锗作为器件材料。把取代了锗作为器件材料。把BJT以特定的方式相连可以实以特定

5、的方式相连可以实现数字逻辑门：如晶体管现数字逻辑门：如晶体管-晶体管逻辑（晶体管逻辑（TTL）、发射极）、发射极耦合逻辑（耦合逻辑（ECL）1962年，出现了金属氧化物半导体场效应晶体管年，出现了金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET），），FET有两种类型：有两种类型：NMOS和和PMOS。由。由NMOS和和PMOS以互补方式构成的逻辑门就是互补金属氧以互补方式构成的逻辑门就是互补金属氧化物半导体（化物半导体（CMOS）逻辑门。）逻辑门。半导体器件的发展简史半导体器件的发展简史集成电路（集成电路（IC）：）：1958年，美国德州仪器（年，美国德州仪器（TI）公司成功将包括）公司成功将包括

6、5个元件的移相振荡器个元件的移相振荡器制作在了同一片半导体上制作在了同一片半导体上同一时期，同一时期，Fairchild半导体公司发明了衬底光学印刷技术（即光刻半导体公司发明了衬底光学印刷技术（即光刻技术），这种技术现在广泛的应用于制造技术），这种技术现在广泛的应用于制造IC中的晶体管、绝缘层和互中的晶体管、绝缘层和互联线联线1960年代，年代，TI公司设计制造了大量的基本功能公司设计制造了大量的基本功能IC，称为，称为54XX和和74XX系列，分别面向军用和民用，用系列，分别面向军用和民用，用TTL技术实现技术实现1968年，美国年，美国RCA公司开发了与公司开发了与74XX系列等效的以系列

7、等效的以CMOS技术实现技术实现的的4000系列系列IC1970年，年，Intel开发了第一个开发了第一个1024位的位的DRAM（型号（型号1103），），Fairchild公司开发了第一个公司开发了第一个256位的位的SRAM（型号（型号4103）1971年，年，Intel开发了世界上第一个微处理器开发了世界上第一个微处理器4004。该处理器包含大。该处理器包含大约约2300个晶体管，每秒可以执行个晶体管，每秒可以执行60000次操作次操作1980年代，出现可编程逻辑器件年代，出现可编程逻辑器件图图1：数字集成电路分类：数字集成电路分类集成电路分类集成电路分类1、标准集成电路、标准集成电路

8、标标准准集集成成电电路路是是指指那那些些逻逻辑辑功功能能固固定定的的集集成成电电路路。它它具具有有很很强强的的通通用用性性,其其电电路路的的电电气气指指标标、封封装装等等在在国国内内外外均均已已标标准准化化,并并印印有有公公开开发发行行的的用用户户手手册册,供供大大家家选选用用。SSI、MSI、LSI以以及及VLSI中中那那些些完完成成基基本本功功能能和和通通用用功功能能的的集集成成电电路路,如如与与非非门门、异异或或门门、触触发发器器、加加法法器器、乘乘法法器器、各类存储器以及通用寄存器等各类存储器以及通用寄存器等,都属于标准集成电路。都属于标准集成电路。当当我我们们采采用用标标准准集集成成

9、电电路路设设计计逻逻辑辑电电路路系系统统时时,需需要要进进行行选选片片、系系统统设设计计和和连连线线等等方方面面的的工工作作。虽虽然然标标准准集集成成电电路路品品种种繁繁多多,发发展展也也很很快快,但但用用户户只只能能在在已已生生产产的的集集成成电电路路品品种种中中选选择择,所所以以在在改改进进和和调调试试系系统统时时需需要要修修改改印印制制版版,从从而而使使研研制制周周期期变变长长、成成本本增增加加。同同时时,采采用用标标准准集集成成电电路路的的逻辑电路系统存在集成度低逻辑电路系统存在集成度低,可靠性、维护性差等缺点。可靠性、维护性差等缺点。集成电路分类集成电路分类2.微处理器微处理器微处理

10、器主要指通用的微处理芯片。如微处理器主要指通用的微处理芯片。如Z80、8086、MCS51、ARM、DSP等。这类器件的功能由汇编语言或等。这类器件的功能由汇编语言或高级语言编写的程序来确定高级语言编写的程序来确定,也就是说，其功能由用户自也就是说，其功能由用户自己设置己设置,故具有一定的灵活性。但该器件应用时需要用户故具有一定的灵活性。但该器件应用时需要用户设计专门的接口电路设计专门的接口电路,否则它很难与其他类型的器件直接否则它很难与其他类型的器件直接配合。目前除用作配合。目前除用作CPU外外,多用于实时处理系统。多用于实时处理系统。集成电路分类集成电路分类3.专用集成电路专用集成电路(A

11、SIC)ASIC是是指指那那些些专专门门为为某某些些用用户户设设计计的的集集成成电电路路。当当然然,这这种种芯芯片片不不再再具具有有通通用用性性。专专用用集集成成电电路路又又称称用用户户定定制制电电路路，它它可可分分成成全全定定制制电电路路（Full Custom Circuit）和半定制电路（）和半定制电路（Semi Custom Circuit）。）。全全定定制制电电路路:集集成成电电路路生生产产厂厂家家完完全全按按照照用用户户的的要要求求,从从晶晶体体管管级级开开始始设设计计,充充分分利利用用设设计计者者本本人人和和前前人人的的经经验验,力力求求做做到到管管芯芯面面积积最最小小、工工作作

12、速速度度最最快快、功功耗耗最最小小和和各各项项电电气气指指标标符符合合用用户户的的要要求求。这这种种电电路路设设计计和和制制造造方方法法的的优优点点是是:电电路路性性能能高高,保保密密性性好好,占占用用体体积积小小。其其缺缺点点是是:成本高成本高,设计和试制周期长。设计和试制周期长。半半定定制制电电路路:是是指指在在设设计计和和生生产产过过程程中中的的某某些些部部分分,例例如如门门阵阵列列法法中中的的门门阵阵列列母母片片、标标准准单单元元法法中中的的库库单单元元、可可编编程程逻逻辑辑器器件件中中的的全全功功能能芯芯片片等等,可可以以“预预先先加加工工”和和“预预先先设设计计”乃乃至至“预预先先

13、制制作作”好好,并并可可为为所所有有用用户户选选用用。而而另另外外一一些些部部分分,如如版版图图的的布布局局、布布线线和和它它所所形形成成的的版版图图只只能能符符合合特特定定用用户户的的要要求求,不不能能共共享享。也也就就是是说说,只只有有一一部部分分设设计计是是按按用用户户要要求求定定做做的的,故故称称为为半半定定制制电电路路。这这种种电电路路在在一一定定程程度度上上既既可可满满足用户足用户“定制定制”要求要求,又能做到设计周期短、成本低。又能做到设计周期短、成本低。集成电路分类集成电路分类可编程逻辑器件（可编程逻辑器件（Programmable Logic Devices,简称简称PLD）

14、具有标准集成电路和半定制电路二者的特征。一方）具有标准集成电路和半定制电路二者的特征。一方面面,它的全功能集成电路块和标准集成电路一样它的全功能集成电路块和标准集成电路一样,不同的生不同的生产厂家可以生产相同结构和品种的电路产厂家可以生产相同结构和品种的电路,并印有统一的用并印有统一的用户手册户手册,用户可以根据自己的需求来挑选不同的品种。另用户可以根据自己的需求来挑选不同的品种。另一方面一方面,用户买到这种集成电路后不能马上使用用户买到这种集成电路后不能马上使用,要根据自要根据自己的电路设计进行编程己的电路设计进行编程,再用专门的编程器或配置芯片将再用专门的编程器或配置芯片将他们他们“烧制烧

15、制”成需要的电路。因此成需要的电路。因此,从工厂生产、设计和销从工厂生产、设计和销售的角度来看售的角度来看,它属于标准集成电路它属于标准集成电路,从用户要作设计和从用户要作设计和“烧制烧制”的角度来看的角度来看,则又属于半定制电路。则又属于半定制电路。可编程逻辑器件的概念和范畴可编程逻辑器件的概念和范畴为什么需要可编程逻辑器件？为什么需要可编程逻辑器件？伴随着集成电路技术的发展，将大规模电路集成到一片芯片上，不仅伴随着集成电路技术的发展，将大规模电路集成到一片芯片上，不仅能减小电路的体积、重量、功耗，而且能够大大提高电路的可靠性，能减小电路的体积、重量、功耗，而且能够大大提高电路的可靠性，于是

16、人们开始定制各种具有专门用途的专用集成电路（于是人们开始定制各种具有专门用途的专用集成电路（ASIC）。然）。然而，设计而，设计ASIC成本高、周期长，于是就产生了很大的矛盾。为解决成本高、周期长，于是就产生了很大的矛盾。为解决这个矛盾，可编程逻辑器件应运而生。这个矛盾，可编程逻辑器件应运而生。可编程逻辑器件的功能可编程逻辑器件的功能 可编程逻辑器件是内部构架已经由制造商确定的通用器件，但它的逻可编程逻辑器件是内部构架已经由制造商确定的通用器件，但它的逻辑功能是由用户通过对器件编程来设定的。辑功能是由用户通过对器件编程来设定的。可编程逻辑器件的范畴可编程逻辑器件的范畴 半导体存储器（半导体存储

17、器（PROM）、现场可编程逻辑阵列（）、现场可编程逻辑阵列（FPLA）、可编程）、可编程阵列逻辑（阵列逻辑（PAL）、通用阵列逻辑（）、通用阵列逻辑（GAL）、可擦除的可编程逻辑）、可擦除的可编程逻辑器件（器件（EPLD）、复杂的可编程逻辑器件（）、复杂的可编程逻辑器件（CPLD）、现场可编程门）、现场可编程门阵列（阵列（FPGA）可编程逻辑器件可编程逻辑器件(PLD)的表示方法和基本结构的表示方法和基本结构典典型型的的PLD器器件件一一般般都都是是由由与与阵阵列列、或或阵阵列列,起起缓缓冲冲驱驱动动作作用用的的输输入入逻逻辑辑和和输输出出逻逻辑辑组组成成,其其通通用用结结构构框框图图如如图图

18、2所所示示。其其中中,每每个个输输出出数数据据都都是是输输入入的的与与或或函函数数。与与阵阵列列的的输输入入线线和和或或阵阵列列的的输输出出线线都都排排成成阵阵列列结结构构,每每个个交交叉叉处处用用逻逻辑辑器器件件或或熔熔丝丝连连接接起起来来。逻逻辑辑编编程程的的物物理理实实现现,一一般般都都是是通通过过熔熔丝丝或或PN结结的的熔熔断断和和连连接接,或或者者对对浮浮栅栅的的充充电电和和放放电来实现的。电来实现的。图图2：PLD器件通用结构框图器件通用结构框图 可编程逻辑器件可编程逻辑器件(PLD)的表示方法的表示方法由由于于PLD器器件件的的阵阵列列连连接接规规模模十十分分庞庞大大,为为了了便

19、便于于了了解解PLD的的逻逻辑辑关关系系,PLD器器件件的的逻逻辑辑图图中中使使用用的的是是一一种种简简化化表表示示方方法法。PLD器器件件阵阵列列交交点点处处的的几几种种连连接接方方式式如如图图3所所示示。连连线线交交叉叉处处有有实实点点的的,表表示示固固定定连连接接;连连线线交交叉叉处处有有符符号号“”的的,表表示示编编程程连连接接;连连线线交交叉叉处处无无任任何何符符号号的的,表表示示不不连接或是擦除单元。连接或是擦除单元。图图3：PLD连接方式的表示法连接方式的表示法 可编程逻辑器件可编程逻辑器件(PLD)的表示方法的表示方法图图4是可编程是可编程“与与”阵列和阵列和“或或”阵列中常用

20、到的与门、或门、阵列中常用到的与门、或门、输入缓冲器、三态输出缓冲器及非门的表示方法。图输入缓冲器、三态输出缓冲器及非门的表示方法。图4（a）表示一个）表示一个3输入的与门输入的与门,其中其中3条竖线条竖线A、B、C均为均为输入项输入项,输入到与门的一条横线称为乘积项线输入到与门的一条横线称为乘积项线,输入线与乘输入线与乘积项线的交叉点和积项线的交叉点和“与与”阵列中的交叉点相对应阵列中的交叉点相对应,这些交叉这些交叉点都是编程点。点都是编程点。图图4：常用门电路在常用门电路在PLD中的表示法中的表示法(a)与门；与门；(b)或门；或门；(c)输入缓冲器；输入缓冲器；(d)三态输出缓冲器；三态

21、输出缓冲器；(e)非门非门可编程逻辑器件可编程逻辑器件(PLD)的表示方法的表示方法由图可见由图可见,输入输入A与乘积项线是固定连接与乘积项线是固定连接,输入输入B与乘积项线与乘积项线不相连不相连,输入输入C与乘积项线是编程连接与乘积项线是编程连接,所以该与门的乘积所以该与门的乘积项输出是项输出是:P=AC。同理。同理,图图5（b）表示一个）表示一个3输入的或门输入的或门,它的输出是它的输出是Y=P1+P2。图图4（c）表示输入缓冲器）表示输入缓冲器,它有两个互补输出它有两个互补输出,一个是一个是A,另另一个是一个是 。PLD的输入往往要驱动若干个乘积项的输入往往要驱动若干个乘积项,也就也就是

22、说是说,一个输入量的输出同时要接到几个晶体管的栅极一个输入量的输出同时要接到几个晶体管的栅极（或基极）上（或基极）上,为了增加其驱动能力为了增加其驱动能力,就必须通过一缓冲器。就必须通过一缓冲器。不但如此不但如此,在与阵列中往往还要用到输入变量的补项在与阵列中往往还要用到输入变量的补项,这一这一功能也同时由驱动电路来完成功能也同时由驱动电路来完成,因此因此,在在PLD中中,每一个输入每一个输入变量均通过一个具有互补输出的缓冲器。变量均通过一个具有互补输出的缓冲器。可编程逻辑器件可编程逻辑器件(PLD)的表示方法的表示方法当当I/O端端作作为为输输出出端端时时,常常常常用用到到具具有有一一定定驱

23、驱动动能能力力的的三三态态控控制制输输出出电电路路。在在PLD的的逻逻辑辑电电路路中中的的三三态态控控制制输输出出电电路路有有如如图图4（d）表表示示的的两两种种形形式式,一一种种是是控控制制信信号号为为高高电电平平且反相输出且反相输出;另一种是控制信号为低电平且反相输出。另一种是控制信号为低电平且反相输出。如果当所有输入的原码和反码在乘积项处都打如果当所有输入的原码和反码在乘积项处都打“”,即表即表示所有的连接点都是编程连接示所有的连接点都是编程连接,如图如图5(a)所示所示,那么就有那么就有 ,此时可以简化为图此时可以简化为图5(b)的表示方式。的表示方式。图图5：PLD的默认表示方法的默

24、认表示方法可编程逻辑器件可编程逻辑器件(PLD)的表示方法的表示方法图图6是一个简单的组合逻辑是一个简单的组合逻辑 在在SSI中的逻中的逻辑图和在辑图和在PLD中的逻辑图实例。图中的逻辑图实例。图6(a)所示的组合逻辑电所示的组合逻辑电路路,它的它的PLD表示法如图表示法如图6(b)所示。所示。图图6：组合逻辑在组合逻辑在SSI中和在中和在PLD中的逻辑图中的逻辑图可编程逻辑器件可编程逻辑器件(PLD)的基本结构的基本结构1.可编程只读存储器可编程只读存储器可编程只读存储器（可编程只读存储器（Programmable ReadOnly Memory，简称，简称PROM）是最早的）是最早的PLD

25、器件器件,它出现在它出现在20世纪世纪70年代初。它包含一个固定的年代初。它包含一个固定的“与与”阵列和一个可编阵列和一个可编程的程的“或或”阵列阵列,其基本结构图如图其基本结构图如图7所示。所示。PROM一般用来一般用来存储计算机程序和数据存储计算机程序和数据,它的输入是计算机存储器地址它的输入是计算机存储器地址,输输出是存储单元的内容。由图可见出是存储单元的内容。由图可见,它的它的“与与”阵列是一个阵列是一个“全译码阵列全译码阵列”,即对某一组特定的输入即对某一组特定的输入Ii(i=0,1,2)只能产生只能产生一个惟一的乘积项。因为是全译码一个惟一的乘积项。因为是全译码,当输入变量为当输入

26、变量为n个时个时,阵列的规模为阵列的规模为2n,所以所以PROM的规模一般很大。的规模一般很大。图图7：基本：基本PROM结构结构可编程逻辑器件可编程逻辑器件(PLD)的基本结构的基本结构2.可编程逻辑阵列可编程逻辑阵列虽然用户能对虽然用户能对PROM所存储的内容进行编程所存储的内容进行编程,但但PROM还还存在某些不足存在某些不足,如如:PROM巨大阵列的开关时间限制了巨大阵列的开关时间限制了PROM的速度的速度;PROM的全译码阵列中的所有输入组合在的全译码阵列中的所有输入组合在大多数逻辑功能中并不使用。可编程逻辑阵列大多数逻辑功能中并不使用。可编程逻辑阵列（Programmable Lo

27、gic Array,简称简称PLA）,也称现场可也称现场可编程逻辑阵列（编程逻辑阵列（FPLA）的出现）的出现,弥补了弥补了PROM这些不足。这些不足。它的基本结构为它的基本结构为“与与”阵列和阵列和“或或”阵列阵列,且都是可编程的且都是可编程的,如如图图8所示。设计者可以控制全部的输入所示。设计者可以控制全部的输入/输出输出,这为逻辑功这为逻辑功能的处理提供了更有效的方法。然而能的处理提供了更有效的方法。然而,这种结构在实现比这种结构在实现比较简单的逻辑功能时还是比较浪费的较简单的逻辑功能时还是比较浪费的,且且PLA的价格昂贵的价格昂贵,相应的编程工具也比较贵。相应的编程工具也比较贵。可编程

28、逻辑器件可编程逻辑器件(PLD)的基本结构的基本结构3.可编程阵列逻辑可编程阵列逻辑可编程阵列逻辑（可编程阵列逻辑（Programmable Array Logic,简称简称PAL）,它既具有它既具有PLA的灵活性的灵活性,又具有又具有PROM易于编程的易于编程的特点特点,其基本结构包含一个可编程的其基本结构包含一个可编程的“与与”阵列和一个固定阵列和一个固定的的“或或”阵列阵列,如图如图9所示。所示。PAL器件器件“与与”阵列的可编程特阵列的可编程特性使输入项增多性使输入项增多,而而“或或”阵列的固定又使器件简化阵列的固定又使器件简化,所以这所以这种器件得到了广泛应用。种器件得到了广泛应用。

29、图8：基本PLA结构 图9：基本PAL结构 可编程逻辑器件可编程逻辑器件(PLD)的基本结构的基本结构4.通用阵列逻辑通用阵列逻辑通用阵列逻辑（通用阵列逻辑（General Array Logic,简称简称GAL）,在在20世纪世纪80年代初期问世年代初期问世,一般认为它是第二代一般认为它是第二代PLD器件。它器件。它具有可擦除、可重复编程和可加密等特点。具有可擦除、可重复编程和可加密等特点。GAL器件的基本结构如图器件的基本结构如图10所示。它与所示。它与PAL器件相比器件相比,在在结构上的显著特点是输出采用了宏单元（结构上的显著特点是输出采用了宏单元（OLMC）。也就）。也就是说，是说，P

30、AL器件的可编程器件的可编程“与与”阵列是送到一个固定的阵列是送到一个固定的“或或”阵列上输出的阵列上输出的,而而GAL器件的可编程器件的可编程“与与”阵列则是送到阵列则是送到OLMC上输出的。通过对上输出的。通过对OLMC单元的编程单元的编程,器件能满足器件能满足更多的逻辑电路要求更多的逻辑电路要求,从而使它比从而使它比PAL器件具有更多的功器件具有更多的功能能,设计也更为灵活。设计也更为灵活。图10：基本GAL结构 可编程逻辑器件可编程逻辑器件(PLD)的基本结构的基本结构5.现场可编程门阵列现场可编程门阵列现场可编程门阵列（现场可编程门阵列（Field Programmable Gate

31、 Array,简称简称FPGA）也称可编程门阵列（）也称可编程门阵列（Programmable Gate Array,简称简称PGA）,是超大规模集成电路（是超大规模集成电路（VLSI）技术发）技术发展的产物展的产物,它弥补了早期可编程逻辑器件利用率随器件规它弥补了早期可编程逻辑器件利用率随器件规模的扩大而下降的不足。模的扩大而下降的不足。FPGA器件集成度高器件集成度高,引脚数多引脚数多,使用灵活。使用灵活。FPGA由布线分隔的可编程逻辑块（或宏单元）由布线分隔的可编程逻辑块（或宏单元）（Configurable Logic Block,简称简称CLB）、可编程输入）、可编程输入/输出块（输

32、出块（Input/Output Block，简称，简称IOB）和布线通道中）和布线通道中可编程内部连线（可编程内部连线（Programmable Interconnect,简称简称PI）构成）构成,其基本结构如图其基本结构如图11所示。所示。PLD与与FPGA之间的之间的主要差别是主要差别是PLD通过修改具有固定内部连线的电路的逻辑通过修改具有固定内部连线的电路的逻辑功能来进行编程功能来进行编程,而而FPGA可以通过修改可以通过修改CLB或或IOB的功能的功能来编程来编程,也可以通过修改连接也可以通过修改连接CLB的一根或多根内部连线的一根或多根内部连线的布线来编程。对于快速周转的样机的布线来

33、编程。对于快速周转的样机,这些特性使得这些特性使得FPGA成为首选器件成为首选器件,而且而且FPGA比比PLD更适合于实现多级更适合于实现多级的逻辑功能。的逻辑功能。图图11：FPGA基本结构基本结构 可编程逻辑器件可编程逻辑器件(PLD)的基本结构的基本结构6.复杂可编程逻辑器件复杂可编程逻辑器件复杂可编程逻辑器件（复杂可编程逻辑器件（Complex Programmable Logic Device,简称简称CPLD）是和）是和FPGA同期出现的可编程器件。同期出现的可编程器件。从概念上从概念上,CPLD是由位于中心的互连矩阵把多个类似是由位于中心的互连矩阵把多个类似PAL的功能块的功能块(Function Block,简称简称FB)连接在一起连接在一起,且具有很且具有很长的固定的布线资源的可编程器件，其基本结构如图长的固定的布线资源的可编程器件，其基本结构如图12所示。它与所示。它与FPGA在性能上和功能上的差别以后再作介绍。在性能上和功能上的差别以后再作介绍。图12：CPLD基本结构