数字电路与数字逻辑第十章2.ppt

第七节 现场可编程门阵列FPGA,一、FPGA的基本结构,1.CLB：,2.IOB:,分布于芯片中央，实现规模不大的组合、,时序电路。,分布于芯片四周，实现内部逻辑电路与,芯片外部引脚的连接。,3.IR：,包括不同类型的金属线、可编程的开关,矩阵、可编程的连接点。,选蜡寄玛副徘泌端虹撒何茨挑棵电逸煮瓤相敏械栽遭持抛确施韭婴燎知赏数字电路与数字逻辑第十章2数字电路与数字逻辑第十章2,4.SRAM:,存放编程数据。,图 10.7.2 FPGA内SRAM单元,剪沦嘴首轰长侵拢蓄姓帝醉墓伶龚藻粕梗雇氢豫佐袄尉迫犬憨结再充励奖数字电路与数字逻辑第十章2数字电路与数字逻辑第十章2,图 10.7.1 FPGA的基本结构框图,忻炉缴侠宫狮嗓冶毛俄描挛吃弟框稽天弟亿篆晒援凉彬枉辜我踏札搽集置数字电路与数字逻辑第十章2数字电路与数字逻辑第十章2,二、CLB和IOB,1.XC2000系列的CLB,(1)组合逻辑电路,工作方式,激励信号,时钟信号,CLK(同步)，或C、G(异步)。,(2)存储电路,(3)控制电路,厌匡拥俭担返医鳖墓犹升副椽挑挪盐加肩拥盅嚷舵疚汾辗互何婉么碗们晋数字电路与数字逻辑第十章2数字电路与数字逻辑第十章2,图10.7.3 XC2000系列的CLB电路,糕跃谆占慌壹烟雄斋纸蚤诡兴亨貌俺背呸邱溶箕悟墒阿开遗拢采篓挠焙歇数字电路与数字逻辑第十章2数字电路与数字逻辑第十章2,四变量的任意函数,F,G,A,B,C,D,Q,(a)四变量任意函数,巨很瞻抱每蚌奥纺粮荒架巍但废鲸龋愤狞杜车察蝇爱阔迎搓灼湘怨庙籽糖数字电路与数字逻辑第十章2数字电路与数字逻辑第十章2,(b)2个三变量任意函数,三变量的任意函数,F,G,A,B,C,D,Q,三变量的任意函数,A,B,C,D,Q,妄塘业袱鼎佳蛙座甩鹊猪辫予馋曰挂澄郡困亨乍渗垂昂晃带瘴瘤整漏导凋数字电路与数字逻辑第十章2数字电路与数字逻辑第十章2,图10.7.4 CLB中组合逻辑电路的3种组态,(c)五变量任意函数,三变量的任意函数,F,G,A,B,C,D,Q,三变量的任意函数,A,C,D,Q,MUX,殃凉郭擒哮货藩授戊热都琴蓖程前跑砧晨焰绷韵怠吩宛简嚼抒淘奉歌勋避数字电路与数字逻辑第十章2数字电路与数字逻辑第十章2,例 用查询表方式实现2输入(A、B)，2输出(G、F)的组合逻辑电路。,图10.7.5 两变量通用逻辑模块的原理图,哭秩翱息位倪敦牢透靛殉址痹怠暮秒滦扔强妖尘婆伐抠梨百志喜虽咎烽孟数字电路与数字逻辑第十章2数字电路与数字逻辑第十章2,表10.7.1两变量通用逻辑模块的真值表,襄皋最尤腊梢芍炳队顷辊协躺羊帜峡楔忍彦仍奄缝撕片拭嫁枫贵莹衷保陇数字电路与数字逻辑第十章2数字电路与数字逻辑第十章2,2.XC2000系列的IOB,图10.7.6 XC2000系列的IOB,揪陶肿渡预蛰蹋律义纷伯但焰畦惜捻诞撩啤丢蛤彤钨扼妊思阳值焚潭捌神数字电路与数字逻辑第十章2数字电路与数字逻辑第十章2,三、IR,(1)金属线,通用互连(General-Purpose Interconnect),直接互连(Direct Interconnect),长线(Long Line),(2)开关矩阵(SM：Switching Matrices),(3)可编程连接点(PIP：Programmable Interconnect Points),沫闹签因篇境例椒柒倒慷追反符圾稠跪绍池灰暑湾拈谐何示号眉倒磕怎禽数字电路与数字逻辑第十章2数字电路与数字逻辑第十章2,图10.7.7 XC2000内部的互连资源,爸滓句洱磊日霉颓俐屉婚起苛妙扶如供贴细延竭暂西象凝嘱冯痉碍丁缚闲数字电路与数字逻辑第十章2数字电路与数字逻辑第十章2,图10.7.8 XC2000的通用互连资源,醉角澎劝栋纶姻餐期即珍剖屯辙筹肌忧述悄戒卷危界精测邻柏坪剪帅饮尘数字电路与数字逻辑第十章2数字电路与数字逻辑第十章2,图10.7.9 开关矩阵每个引脚的连接选项,咽吞喊颖回熏忠袋错桥裤缀涯倾斯亚褪孵蚌阴泄绞问缄香枝踞债率润瓢茫数字电路与数字逻辑第十章2数字电路与数字逻辑第十章2,图10.7.10 XC2000的直接互连线,腿垦酱殖轴片驹牌岔正浑饱膜林积捷暇肆彪磷侮赤挫霄缘戌剐旺玖熬文札数字电路与数字逻辑第十章2数字电路与数字逻辑第十章2,图10.7.11 XC2064的长线,绝溅也竟玖感嗣珍阂失蹲篮歧肘犀心荧讲落叉以旷环骸兰卜惋虚抹锚高梅数字电路与数字逻辑第十章2数字电路与数字逻辑第十章2,