CPLD基础教程：扩展乘积项解析

"本教程主要关注CPLD（复杂可编程逻辑设备）的基础知识，包括其结构、工作原理以及在数字系统设计中的应用。CPLD是一种用于实现复杂数字逻辑关系的集成电路，特别适合控制密集型应用，具有可预测的延迟时间和较高的工作速度。相对于FPGA（现场可编程门阵列），CPLD在设计自由度上较低，但门的使用率由电路本身决定，这使得高速化设计更为简单。CPLD通常使用Flash存储器进行编程，而FPGA则可能使用EEPROM或SRAM，但SRAM的数据会在电源关闭时丢失。在选择CPLD或FPGA时，主要考虑因素包括设计规模、延迟时间需求以及对定时和模拟性能的要求。" 在CPLD的基础教程中，扩展乘积项是一个重要的概念。每个宏单元内的乘积项可以反相回送到逻辑阵列，这种“可共享”的乘积项可以连接到同一LAB（逻辑阵列块）中的其他乘积项。这种扩展机制允许CPLD在处理复杂逻辑函数时增加额外的逻辑资源，而不需要额外的物理空间。MAX70000系列的CPLD结构支持两种扩展方式：共享扩展和并联扩展，这些扩展乘积项可以直接连接到LAB内的任何宏单元，以优化逻辑实现，减少所需的逻辑资源，并提高工作速度。 CPLD的结构基于与或（AND-OR）阵列的多PLD组合体，这使得它们在组合逻辑功能方面表现出色。相比之下，FPGA则采用单纯的门阵列逻辑组合体，其设计自由度更高，但时延设计较为复杂，适合大型数据密集型系统的开发。CPLD的编程器制作设计是学习CPLD的重点，因为它们需要通过编程才能实现特定的逻辑功能。 在实际应用中，CPLD通常用于小到中规模的逻辑设计，而FPGA则更适用于大规模逻辑设计。由于两者的特性差异，开发者需要根据项目需求来选择合适的器件。在许多情况下，CPLD已经足够满足一般应用的需求，因此本教程将重点放在CPLD上，帮助读者掌握CPLD的基本原理和使用方法。