可编程逻辑器件

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1、10.8现场可编程门阵列FPGA一、FPGA的基本结构二、CLB和IOB1.XC2000系列的CLB(1)组合逻辑电路(2)存储电路(3)控制电路2.XC2000系列的IOB8/15/20211第十章可编程逻辑器件三、IR1.金属线2.开关矩阵(SM：SwitchingMatrices)3.可编程连接点(PIP：ProgrammableInterconnectPoints)作业8/15/20212第十章可编程逻辑器件10.8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

2、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。节目录标题区8/15/20213第十章可编程逻辑器件4.SRAM:存放编程数据。图10.8.2FPGA内SRAM单元QQT读/写数据组态控制节目录标题区8/15/20214第十章可编程逻辑器件二、CLB和IOB1.XC2000系列的CLB(1)组合逻辑电路①工作方式②激励信号③时钟信号CLK(同步)，或C、G(异步)。(2)存储电路(3)控制电路电路组态；实现方法节目录标题区8/15/20215第十章可编程逻辑器件2.XC200

3、0系列的IOB图10.8.6XC2000系列的IOB节目录标题区8/15/20216第十章可编程逻辑器件三、IR1.金属线(1)通用互连(General-PurposeInterconnect)(2)直接互连(DirectInterconnect)(3)长线(LongLine)2.开关矩阵(SM：SwitchingMatrices)3.可编程连接点(PIP：ProgrammableInterconnectPoints)节目录标题区8/15/20217第十章可编程逻辑器件作业题10.210.910.1110.14标题区8/15/20218第十章

4、可编程逻辑器件FPGA是现场可编程门阵列（FieldProgrammableGateArray）的简称，80年代中期由美国Xilinx公司首先推出，是一种大规模可编程数字集成电路器件．它能使用户借助计算机自行设计自己需要的专用集成电路芯片，在计算机上进行功能仿真和实时仿真，及时发现问题，调整电路，改进设计方案．8/15/20219第十章可编程逻辑器件图10.8.1FPGA的基本结构框图8/15/202110第十章可编程逻辑器件图10.8.3XC2000系列的CLB电路8/15/202111第十章可编程逻辑器件四变量的任意函数FGABCDQ(a

5、)四变量任意函数8/15/202112第十章可编程逻辑器件(b)2个三变量任意函数三变量的任意函数FGABCDQ三变量的任意函数ABCDQ8/15/202113第十章可编程逻辑器件图10.8.4CLB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FGABCDQ三变量的任意函数ACDQMUX(动态选择两个三变量函数)8/15/202114第十章可编程逻辑器件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10.8.5两变量通用逻辑模块的原理图8/15/202115第十章可编程逻辑器件表10.8.1两变量通用逻

6、辑模块的真值表输入输出ABF000(C2)011(C1)101(C0)110(C3)8/15/202116第十章可编程逻辑器件图10.8.7XC2000内部的互连资源8/15/202117第十章可编程逻辑器件图10.8.8XC2000的通用互连资源8/15/202118第十章可编程逻辑器件图10.8.9开关矩阵每个引脚的连接选项8/15/202119第十章可编程逻辑器件图10.8.10XC2000的直接互连线8/15/202120第十章可编程逻辑器件图10.8.11XC2064的长线8/15/202121第十章可编程逻辑器件