高手讲解系列！CPLD初学者入门知识总结

"CPLD初学者入门知识总结" 本文将从CPLD初学者入门的角度，对CPLD的基础知识进行总结，希望对有志于学习CPLD的硬件工程师有所启发。 一、CPLD的概念和优点 CPLD（Complex Programmable Logic Device）是复杂可编程逻辑器件，对于硬件工程师来说，能应用CPLD技术是一个十分强大的能力。它的应用可在根本上解决许多数字电路设计的问题，能大幅度改变设计思想，大幅度提高工作效率，甚至可以把以前的数十颗普通分立芯片的功能用一个芯片实现。 二、CPLD的物理构造和资源 CPLD按英语说是一个很大的范畴，初学者会淹没在众多厂家、众多资料的海洋中。笔者建议大家有所针对的进行知识获取，推荐大家以Altera的MAX II系列CPLD为突破口，首当其冲的就是EPM240这颗芯片。把它吃透，则MAX II系列的其它都很好理解了，构造都一样，只是资源增加而已。 EPM240顾名思义具有240个宏单元。简单理解就是有240个触发器，或者理解成240个bit的存储单元。这样都好理解，以后对工程应用就容易估算容量了。 三、学习CPLD的步骤 1. 首先进行的准备是有针对性的学习CPLD物理构造和资源先不要着急去买开发板，不要着急写逻辑。了解硬件本身更加重要。 2. 需要花功夫把240的相关资料吃透，把Quartus用熟。到这里，一分钱都不用花。时间用在3个点上：1、240的构造和资源，2、Quartus软件使用，3、Verilog HDL语言学习。 3. 设计中，如果你的逻辑需要100个单元，编译后会发现用掉120个单元，这是CPLD内部布线需要。作为实际应用，必须要留20%以上的富余量，比如编译结果指示用220个单元，这时就不要用240了，应该使用570，因为240的富余量不够。 四、CPLD与CPU的接口 CPLD与CPU的接口这个问题十分重要，因为CPLD大部分扮演的是CPU的扩展，替CPU完成外部引脚资源扩展、输入输出时序管理、部分软件功能实现。很少有让一个CPLD单独工作的。 CPLD与CPU的接口就十分突出，对于要学CPLD的工程师来说，用的CPU可能仅限于51单片机或者ARM7系单片机。这种接口算是比较简单了，还是应该循序渐进，从简单的入手，比如用单片机3个IO去CPLD，由CPLD完成74HC138功能，这就是一个简单接口。 五、总结 学习CPLD技术是一个渐进的过程，需要逐步掌握物理构造、资源、软件使用、HDL语言等方面的知识。同时，也需要循序渐进，从简单的开始，逐步深入。只有这样，才能真正地掌握CPLD技术，提高自己的设计和开发能力。