FPGA 原理篇 基本原理和內部結構

2021-08-21 19:39:03 字數 1174 閱讀 3401

fpga中的基本邏輯單元是clb模組,乙個clb模組一般包含若干個基本的查詢表、暫存器和多路選擇器資源,因此fpga中的邏輯表示式基於lut的。

fpga內部的程式設計資訊一般儲存在sram單元中,因此通常的fpga都是基於sram的,所以掉電後資訊會丟失,下次上電需要先配置才能使用。

著重介紹xilinx fpga,

速度等級一般反映一款晶元的效能,速度等級越高,說明晶元內的邏輯延時和佈線延時越小,設計的效能要求也越容易達到,隨之付出的成本也越大。

對xilinx fpga,速度等級一般有「-1」、「-2」、「-3」等,數字越大,速度等級越高,晶元價錢也越貴。

對intel fpga,速度等級一般有「-6」、「-7」、「-8」,數字越小表示速度等級越高、價錢越貴。

邏輯資源塊是fpga內部最重要的資源,xilinx稱其為clb(configurable logic block);

7系列中,fpga內部三大主要資源:可程式設計邏輯單元、可程式設計i/o單元、佈線資源

1、可配置邏輯單元(configurable logic block)

clb在fpga中最為豐富,由兩個slice構成,slice分為slicel(l:logic)和slicem(m:memory),因此clb可分為clbll和clblm兩類;

slicel和slicem內部都包含4個6輸入查詢表(lut6)、3個資料選擇器(mux)、1個進製鏈(carry chain)和8個觸發器(flip-flop);

2、儲存單元(block ram)

block ram可以被配置為同步、非同步、單埠、雙埠的ram或fifo,或者rom;

3、運算單元(dsp48e1)

當fpga需要複雜的運算時,會使用dsp48e1,例如乘法;

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