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　　目前市場上可用的現(xiàn)場可編程器件范圍比幾年前要大得多。由此產(chǎn)生的首字母縮略詞和適當應用程序的重疊足以讓任何設計人員為他們最喜歡的微控制器而奔跑。

　　現(xiàn)場可編程器件 (FPD) 或可編程邏輯器件 (PLD) 與標準微控制器的不同之處在于，對 FPD 進行編程實際上會改變器件的硬件。微控制器可以被告知系統(tǒng)地執(zhí)行程序，一次執(zhí)行一條指令。執(zhí)行速度通常由內(nèi)部或外部時鐘控制，每個時鐘周期執(zhí)行一條指令。對于正常的慢信號應用，這個系統(tǒng)很好。但是，如果應用需要同時進行 I/O 讀取和/或高速信號處理，則設備需要具有專用的硬件路徑。使用 FPD，用戶可以通過編程接口定義和創(chuàng)建這些硬件路徑。這些器件需要非易失性存儲器，例如閃存或NVRAM，以在斷電的情況下保持其配置。

　　簡單可編程邏輯器件 (SPLD)

　　對于只需要同時處理少量 I/O 的應用程序，SPLD 可能就足夠了。這些器件通常僅由十幾個宏單元組成，通常是 FPD 中最小、最便宜、功耗最低的。Atmel 廣受歡迎的 ATF16xV8 系列具有 8 個宏單元的器件，峰值功率下的功耗低于 250mW，封裝小至 4x6mm。SPLD和專用可編程邏輯(如可編程邏輯陣列(PLA或PAL))之間的界限模糊，這些邏輯陣列通常用于執(zhí)行類似的功能。

　　復雜可編程邏輯器件 (CPLD)

　　當您的應用肯定需要可編程器件，但實際上只需要 32 到 1000 個左右的宏單元時，CPLD 就是您的答案。這些器件通常具有較高的輸入與邏輯門比，非常適合需要大量同時 I/O 但數(shù)據(jù)處理量相對較低的應用。CPLD 比 SPLD 密度更高，并且在小封裝中提供更高的功能。Cypress 的 Flash370 系列器件在 14x14mm 封裝中提供 32 到 128 個宏單元。雖然 SPLD 往往在 5V 下工作，但 CPLD 的行為更像 FPGA，通常需要在較高電流下提供較低的電壓。最常見的是，CPLD從1.8V或3.3V電源為每條I/O線消耗高達50mA的電流。

　　現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA)

　　FPGA是當前 FPD 世界的巨頭，為從服務器刀片到救生機器人的所有東西提供腦力。此類別涵蓋了廣泛的價格、能力和尺寸。萊迪思半導體的LatticeEC系列提供130nm技術解決方案，采用20x20mm封裝，具有數(shù)千個電池片，價格低于10美元。另一方面，Altera 的 Stratix V 系列使用 28nm 技術來創(chuàng)建針對以帶寬為中心的數(shù)據(jù)密集型應用進行優(yōu)化的器件。這些器件的成本從幾百美元到幾千美元不等，并且通常需要非常精確的電源管理系統(tǒng)來提供運行所需的高電流、低壓電源軌。 參考設計提供了有關如何通過適當?shù)臅r序來為內(nèi)核(0.9V，高達68A)和I/O電源軌供電，以避免損壞器件的指導。安全運行高性能 FPGA 所需的嚴格電源和熱管理可能令人生畏，但這些器件的功能是當今市場上其他任何器件都無法比擬的。

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