大規(guī)模可編程邏輯器件(編輯修改稿)
2025-01-04 08:42 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 積項(xiàng) 連續(xù) EEPROMMAX5000 乘積項(xiàng) 連續(xù) EPROMClassic 乘積項(xiàng) 連續(xù) EPROM36 Altera 器件的用戶 I/0引腳和可用門 器件系列 用戶 I/O 引腳 可用門APEX20K 99~780 100000~1000000FLEX10K 135~570 10000~250000FLEX8000 78~208 2500~50000FLEX6000 81~218 16000~24000MAX9000 159~216 6000~12022MAX7000 36~212 600~5000MAX5000 28~100 600~375Classic 22~68 300~90037 Altera 器件系列引腳數(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 38 Altera 器件系列系統(tǒng)可用門數(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 39 二、 Altera FLEX 10K 系列器件 性能特點(diǎn) 1）工業(yè)界第一種嵌入式可編程邏輯器件系列： 嵌入式陣列（ EAB_Embedded Array Block， 2048位 /每個(gè) EAB） 邏輯陣列（ LAB_Logic Array Block） 2）高密度 最大 250000門 /片， 40960位內(nèi)部 RAM （ 20個(gè) EAB），可實(shí)現(xiàn)單片集成 40 3）系統(tǒng)級(jí)特點(diǎn)： ? 多電壓 I/O接口、 ? 低功耗（ SRAM工藝） ? JTAG(Joint Test Action Group) ? BST(Boundary Scan Test) ? ICR(In Circuit Reconfiguration), 在電路可重構(gòu)。 ? 時(shí)鐘鎖定 (Clock Lock)電路： 減小時(shí)鐘延遲和偏移 ? 時(shí)鐘自舉 (Clock Boost)電路： 時(shí)鐘倍頻低變形，時(shí)鐘樹形分配網(wǎng)絡(luò) 41 4）靈活的內(nèi)部連接 快速通道（ Fast Track）： 連續(xù)式布線結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)：延遲可預(yù)測(cè) 專用進(jìn)位鏈： 高速加法器、 計(jì)數(shù)器、 比較器 專用級(jí)聯(lián)鏈： 實(shí)現(xiàn)高速、多輸入邏輯函數(shù) 。 42 5）增強(qiáng)功能的 I/O引腳 I/O腳三態(tài)輸出使能控制 I/O腳漏極開路選擇 （ OpenDrain Option) 輸出電壓擺率控制： 高速、或低噪聲 6）多種封裝形式，多種器件類型 84 672引腳，相同封裝引腳兼容 43 FLEX10K系列中集成度最小的是 EPF10K10LC84： 外部管腳視圖 44 實(shí)際器件外觀： 45 EPF10K10LC84內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖： 46 FLEX10K系列中 集成度 最大的是 EPF10K250ABC600： 47 EPF10K250ABC600內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖： 48 功能描述 嵌入式陣列塊 (EAB)、邏輯陣列塊 (LAB)、 Fast Track、 I/O單元 49 嵌入式陣列塊： EAB(Embedded Array Block) 1） EAB結(jié)構(gòu)： RAM： 2048 bit； 數(shù)據(jù)線 : 8bit(max)； 地址線 : 11bit(max) EAB 模塊圖 50 EAB 可用于實(shí)現(xiàn)： FIFO、 ROM、 RAM、 乘法器、 數(shù)字濾波器、 微處理器 利用輸入輸出可編程寄存器 EAB可實(shí)現(xiàn)： 同步設(shè)計(jì)、 異步設(shè)計(jì) 51 2）用 EAB實(shí)現(xiàn) RAM功能 EAB存貯結(jié)構(gòu) 2048x1 1024x2 512x4 256x8 EAB中 RAM的大小可靈活配置： 52 EAB 與分布式 RAM的比較： 分布式 RAM： 4 輸入查找表構(gòu)成 (16 x 1)RAM。 由分布式 RAM組成大 RAM時(shí)，存 取時(shí)間變長(zhǎng)，并占用大量器件資源。 使用 EAB占用器件資源少，速度快。 53 （ 1）將 EAB級(jí)聯(lián)成“更寬”的 RAM。 擴(kuò)展 EAB 兩個(gè)512 4級(jí)聯(lián)成512 8 MAX+PLUS Ⅱ 軟件自動(dòng)級(jí)聯(lián)（無(wú)需附加邏輯） 54 （ 2）將 EAB擴(kuò)展成“更深”的 RAM 復(fù)用 EAB 兩個(gè) 2048x1 EAB 自動(dòng)復(fù)用成一個(gè) 4096x1 EAB塊： 復(fù)用器選擇線作 為附加地址線 引入一小的附加 延遲 55 （ 3）實(shí)現(xiàn)同步 RAM、異步 RAM （ 4）仿真 ROM ROM的內(nèi)容可由 Alterar的存貯器初始化 文件（ .mif）確定，比真正 ROM更靈活。 用 EAB 實(shí)現(xiàn) FIFO功能 FIFO（ First In First Out先進(jìn)先出）緩沖 器：用于高速的、突發(fā)性的數(shù)據(jù)緩存。 EAB構(gòu)成查找表 LUT（ Look up Table） EAB在只讀模式下編程可構(gòu)成查找表。用 LUT查找結(jié)果比用算法計(jì)算快得多，可實(shí)現(xiàn)高 速的乘法器、數(shù)字濾波器等。 56 EAB與邏輯單元 EAB用作 LUT， 能實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的邏輯功能， 占用器件面積更小，速度更快。 邏輯單元實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單的功能。如要實(shí)現(xiàn) 較復(fù)雜功能，則所需邏輯單元較多，占用器件 面積較大，速度變慢。 動(dòng)態(tài)重配置 在器件其它部分工作時(shí)，可隨時(shí)重寫 EAB 的內(nèi)容。 57 （二）邏輯陣列塊
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