FPGA主要功能模块介绍(1).doc

《FPGA主要功能模块介绍(1).doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、FPGA主要功能模块介绍(1)　　每个模块的功能如下：1．可编程输入输出单元(IOB)　　可编程输入/输出单元简称I/O单元，是芯片与外界电路的接口部分，完成不同电气特性下对输入/输出信号的驱动与匹配要求，其示意结构如图2-4所示。FPGA内的I/O按组分类，每组都能够独立地支持不同的I/O标准。通过软件的灵活配置，可适配不同的电气标准与I/O物理特性，可以调整驱动电流的大小，可以改变上、下拉电阻。目前，I/O口的频率也越来越高，一些高端的FPGA通过DDR寄存器技术可以支持高达2Gbps的数据速率。　　图2-4IOB内部结构外部输

2、入信号可以通过IOB模块的存储单元输入到FPGA的内部，也可以直接输入FPGA内部。当外部输入信号经过IOB模块的存储单元输入到FPGA内部时，其保持时间(HoldTIme)的要求可以降低，通常默认为0。为了便于管理和适应多种电器标准，FPGA的IOB被划分为若干个组(bank)，每个bank的接口标准由其接口电压VCCO决定，一个bank只能有一种VCCO，但不同bank的VCCO可以不同。只有相同电气标准的端口才能连接在一起，VCCO电压相同是接口标准的基本条件。2．可配置逻辑块(CLB)　　CLB是FPGA内的基本逻辑单元。C

3、LB的实际数量和特性会依器件的不同而不同，但是每个CLB都包含一个可配置开关矩阵，此矩阵由4或6个输入、一些选型电路(多路复用器等)和触发器组成。开关矩阵是高度灵活的，可以对其进行配置以便处理组合逻辑、移位寄存器或RAM。在赛灵思公司公司的FPGA器件中，CLB由多个(一般为4个或2个)相同的Slice和附加逻辑构成，如图2-5所示。每个CLB模块不仅可以用于实现组合逻辑、时序逻辑，还可以配置为分布式RAM和分布式ROM。　　图2-5典型的CLB结构示意图Slice是赛灵思公司公司定义的基本逻辑单位，其内部结构如图2-6所示，一个S

4、lice由两个4输入的函数、进位逻辑、算术逻辑、存储逻辑和函数复用器组成。　　图2-6典型的4输入Slice结构示意图算术逻辑包括一个异或门(XORG)和一个专用与门(MULTAND)，一个异或门可以使一个Slice实现2bit全加操作，专用与门用于提高乘法器的效率；进位逻辑由专用进位信号和函数复用器(MUXC)组成，用于实现快速的算术加减法操作；4输入函数发生器用于实现4输入LUT、分布式RAM或16比特移位寄存器(Virtex-5系列芯片的Slice中的两个输入函数为6输入，可以实现6输入LUT或64比特移位寄存器)；进位逻辑包

5、括两条快速进位链，用于提高CLB模块的处理速度。