CPLD基础：I/O控制块详解与编程器设计

本篇文章主要介绍了CPLD基础教程中的一个重要概念——I/O控制块。I/O控制块在CPLD（复杂可编程逻辑设备）中起着核心作用，它允许每个I/O引脚根据需要灵活地配置为输入、输出或双向工作模式。MAX7000系列器件的I/O控制机制包括六个全局输出使能信号，这些信号可以通过不同的驱动源进行控制，如输出使能、I/O引脚集合、I/O宏单元集合或它们的反相信号。 I/O控制块的特点在于每个I/O引脚都配备了一个三态缓冲器，这种缓冲器可以根据全局输出使能信号的状态来切换其输出状态：当控制端接地时，缓冲器进入高阻态，使得I/O引脚可用作输入；当控制端接电源时，输出使能被激活。这种设计确保了I/O的灵活性和隔离性，使得设备能够处理复杂的输入输出操作，并且支持双I/O反馈，宏观单元和引脚的反馈独立可控。 CPLD作为一种专用集成电路ASIC，特别适用于控制密集型的数字系统设计，它强调时延控制的便利性。相比之下，FPGA（现场可编程门阵列）则更侧重于数据密集型系统的灵活性，但设计自由度更高，但配置配线的不同会直接影响性能，包括延迟时间和动作速度。CPLD通常适用于小到中规模的逻辑设计，而FPGA则更适合大规模逻辑设计，尤其是在高速度和灵活性要求较高的应用场景。 文章还提到了CPLD和FPGA的区别，如基本块结构（CPLD通常基于与或阵列，而FPGA是门阵列的逻辑组合）、设计自由度、门的使用率、程序存储器类型（CPLD常使用Flash存储器，而FPGA可能采用EEPROM或SRAM，且数据在电源关闭时可能会丢失）、以及动作速度和定时/模拟功能等方面。虽然两者在某些方面相似，但在具体应用选择时，设计者需要根据项目需求来确定最适合的器件类型。