fpga／cpld結(jié)構(gòu)與應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-05-28 18:19 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 F。 DFF通過(guò)編程是邊沿、電平觸發(fā)，上升沿、下降沿有效，配有獨(dú)立的時(shí)鐘。 輸出 —— CLB陣列的 OUT也有兩條途徑， 1）直接經(jīng) MUX送到輸出緩沖器； 2）存入輸出 DFF，再送到輸出緩沖器。 DFF有獨(dú)立的時(shí)鐘，可任選觸發(fā)邊沿。輸出緩沖器受 CLB送來(lái)的 OE信號(hào)控制，使輸出引腳有高阻態(tài)，還受轉(zhuǎn)換速率（擺率）控制，使它可高速、低速運(yùn)行。 IOB輸出有兩只 MOS管，柵極可編程，使 MOS管導(dǎo)通或截止，經(jīng)上拉電阻（下拉電阻）接通 VCC、 GND、不接通，改善輸出波形和負(fù)載能力。 技術(shù)講義 單長(zhǎng)線結(jié)構(gòu)框圖 開(kāi)關(guān) 矩陣 開(kāi)關(guān) 矩陣 開(kāi)關(guān) 矩陣 開(kāi)關(guān) 矩陣 F4 C4 G4 YQ G1 C1 K F1 X XQ F2 C2 G2 Y G3 C3 F3 CLB CLB CLB CLB 雙長(zhǎng)線結(jié)構(gòu)框圖 CLB 開(kāi)關(guān) 矩陣 夾在 CLB之間的 4條垂直和水平金屬線段。其長(zhǎng)度是單長(zhǎng)線的兩倍 雙長(zhǎng)線可使兩個(gè)相隔（非相鄰）的 CLB連接起來(lái) 貫穿于 CLB之間的 8條垂直和水平金屬線段 是輸入和輸出分別接至相鄰的單長(zhǎng)線 ,可與開(kāi)關(guān)矩陣相連。 可 控制開(kāi)關(guān)矩陣 將某個(gè) CLB與其他 CLB或 IOB連在一起 可編程互聯(lián)資源 PIR由金屬線段構(gòu)成，帶可編程開(kāi)關(guān)，通過(guò)自動(dòng)布線實(shí)現(xiàn)電路互連，實(shí)現(xiàn) CLB和 CLB之間， CLB和 IOB之間的連接。 XC4000采用分段互連結(jié)構(gòu)，分為單長(zhǎng)線、雙長(zhǎng)線、長(zhǎng)線。 技術(shù)講義 長(zhǎng)線結(jié)構(gòu)框圖 F4 C4 G4 YQ XQ F2 C2 G2 Y G3 C3 F3 G1 C1 K F1 X CLB 專用長(zhǎng)線 專用長(zhǎng)線 連接不經(jīng)過(guò)可編程開(kāi)關(guān)矩陣，而直接貫穿整個(gè)芯片 主要用于高扇出、關(guān)鍵信號(hào)的傳播 技術(shù)講義 可編程互聯(lián)資源（ PIR） PIR由許多金屬線段構(gòu)成， 金屬線段帶有可編程開(kāi)關(guān)，通過(guò)自動(dòng)布線實(shí)現(xiàn)各種電路的連接，實(shí)現(xiàn) FPGA內(nèi)部的 CLB和 CLB之間，CLB和 IOB之間的連接。 XC4000采用分段互連資源結(jié)構(gòu)，分為單長(zhǎng)線、雙長(zhǎng)線、長(zhǎng)線三種。 單長(zhǎng)線 —— 貫穿于 CLB之間的 8條垂直和水平金屬線段，其交叉點(diǎn)處是輸入和輸出分別接至相鄰的單長(zhǎng)線，可與開(kāi)關(guān)矩陣相連。通過(guò)編程，可 控制開(kāi)關(guān)矩陣 將某個(gè) CLB與其他 CLB或 IOB連在一起。 雙長(zhǎng)線 —— 是夾在 CLB之間的 4條垂直和水平金屬線段。其長(zhǎng)度是單長(zhǎng)線的兩倍。要穿過(guò) CLB之后，這些金屬線段在與可編程開(kāi)關(guān)矩陣相連。雙長(zhǎng)線可使兩個(gè)相隔（非相鄰）的 CLB連接起來(lái)。可編程開(kāi)關(guān)矩陣的連線點(diǎn)上有 6個(gè)選通晶體管，進(jìn)入開(kāi)關(guān)矩陣的信號(hào)，可于任何方向的單或雙長(zhǎng)線互連。 長(zhǎng)線 —— 其 連接不經(jīng)過(guò)可編程開(kāi)關(guān)矩陣，而直接貫穿整個(gè)芯片。 因長(zhǎng)線連接信號(hào)延時(shí)時(shí)間小，主要用于高扇出、關(guān)鍵信號(hào)的傳播。每條長(zhǎng)線中間有可編程分離開(kāi)關(guān)，使長(zhǎng)線分成兩條獨(dú)立的連線通路，每條連線只有陣列的寬度或高度的一半。 CLB的輸入可以由鄰的任一長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)，輸出可通過(guò)三態(tài)緩沖器驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)線。 技術(shù)講義 FLEX10K系列器件 圖 234 FLEX 10K內(nèi)部結(jié)構(gòu) . . . IOC IOC IOC IOC . . . . . . IOC . . . IOC IOC . . . IOC . . . IOC IOC 邏輯單元 . . . IOC IOC . . . IOC IOC IOC IOC . . . 快速通道互 連 邏輯陣列塊 (LAB) IOC IOC . . . 技術(shù)講義 連續(xù)布線和分段布線的比較 連續(xù)布線 = 每次設(shè)計(jì)重復(fù)的可預(yù)測(cè)性和高性能 連續(xù)布線 ( Altera 基于查找表（ LUT） 的 FPGA ) LAB LE 技術(shù)講義 . . . IOC IOC . . . IOC IOC . . . IOC IOC . . . IOC IOC . . . IOC IOC . . . IOC IOC FLEX 10K系列 FPGA結(jié)構(gòu)圖 . . . IOC IOC . . . IOC IOC . . . IOC IOC . . . IOC IOC .
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