自动控制网—学习自动控制技术电气自动化技术从这里开始!

基于查找表的FPGA结构和工作原理

时间:2017-04-26 16:31来源:www.eadianqi.com 编辑:自动控制网
Xilinx公司的FPGA产品基本上都是基于查找表型器件,包括两大类:Spartan类和Virtex类,Spartan类主要面向低成本的中低端应用,Virtex类主要面向高端应用,这两个系列的差异在于芯片的规模和专用模块上。 下面以 Spartan系列产品为例,介绍基于查找表的FPGA的

Xilinx公司的FPGA产品基本上都是基于查找表型器件,包括两大类:Spartan类和Virtex类,Spartan类主要面向低成本的中低端应用,Virtex类主要面向高端应用,这两个系列的差异在于芯片的规模和专用模块上。
        下面以 Spartan系列产品为例,介绍基于查找表的FPGA的电路结构和工作原理。
        1. 可编程逻辑模块CLB
        CLB是FPGA的基本逻辑单元电路,它能实现绝大多数的逻辑功能。Spartan系列CLB的简化原理框图如图1所示,CLB由组合逻辑函数发生器、触发器、编程数据存储单元和一些内部控制的数据选择器等电路组成。组合逻辑函数发生器是由查找表LUT构成。M个输入多变量的查找表相当于M个输入的逻辑函数真值表存储在一个2M×1的SRAM中,SRAM的地址线起输入作用,SRAM的输出为逻辑函数的值,由此输出状态控制传输门或多路开关信号的通断,实现与其他功能块的可编程连接。作为查找表来实现的函数发生器,时延与实现的函数的复杂性无关。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

图1 CLB的简化原理框图 本文来自www.eadianqi.com

2. 输入输出模块IOB
        用户可编程IOB提供外部引脚和内部逻辑功能之间的接口。每个IOB控制一个封装引脚,并能被设置为输入、输出和双向工作模式。每个I/O单元具有两个触发器、输入门限检测缓冲器、三态输出缓冲器、两根时钟输入线及一组程序控制存储单元。Spartan系列的IOB简化原理框图如图2所示。

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

图2 IOB简化原理框图

本文已影响
推荐内容
  • 学习单片机的步骤

    学习单片机的动机不外乎有四种:一是为兴趣爱好而学,二是为专业而学;三是为饭碗而学...

  • 电子产品的装配工艺流程

    电子产品装配的基本工序大致可分为:装配准备;装联;调试;检验;包装;入库或出厂,...

  • JTAG边界扫描测试原理

    在20世纪八十年代,联合测试行动小组(JTAG,Joint Test Action Group)开发了IEEE114...

  • 可编程逻辑器件的选用

    CPLD和FPGA两者的结构不同,编程工艺也不相同,因而决定了它们应用范围的差别,本节主...

  • FPGA的基本结构

    FPGA由-组排列规则、组合灵活的用户可编程门阵列构成,并由可编程的内部连线连接这些...

  • 现代数字系统设计流程

    现代数字系统的设计流程是指利用EDA开发软件和编程工具对可编程逻辑器件进行开发的过...