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文檔簡介
淺析FPGA的基本結構談起FPGA的結構,通常人們是這樣認為的:FPGA的基本結構是由大量的相對較小的可編程邏輯塊“島”鑲嵌在可編程互連的“?!崩锩鏄嫵傻?。初看起來感覺有點云里霧里,仔細琢磨一下,文藝范的表達確實是那么回事:目前市場上90%以上的FPGA來自于xilinx和altera這兩家巨頭,而這兩家FPGA的實現技術都是基于SRAM的可編程技術,FPGA內部結構基本一致,所以本文僅以xilinx的7系列FPGA介紹。CLB是xilinxFPGA基本邏輯單元,每個CLB包含兩個slices,每個slices由4個6輸入LUT(查找表)和8個D觸發(fā)器組成。同一CLB中的兩片slices沒有直接的線路連接,分屬于兩個不同的列。每列擁有獨立的快速進位鏈資源。讓我們來看看基本邏輯單元CLB的結構,如圖1所示列出了4個CLB:圖1:CLB結構整個FPGA內部的基本結構就是由成千上萬個這樣的CLB組成的,CLB與CLB之間存在大量的信號互連線,作為數據流動的通道。開篇說的“島”就是CLB,“?!本褪切盘柣ミB線。當然,這只是最基本的FPGA結構,實際的FPGA內部“大海”里還得鑲嵌其它的“明珠”才能正常工作,比如時鐘模塊、存儲器、網絡模塊、收發(fā)器模塊等等,“明珠”數量越多,FPGA功能就越豐富、當然價格也越貴。那么,大家可能有疑惑,CLB怎么就能實現復雜的數字邏輯功能呢?別忘了上文交代了1個CLB包含2個Slice,每個Slice又由4個6輸入LUT、8個D觸發(fā)器以及多個MUX組成。簡單來說,LUT是查找表,可以實現數字邏輯中的組合邏輯功能,比如C=A+B;D觸發(fā)器則實現時序邏輯功能;MUX則增強Slice內部信號流通的靈活性。也就是說1個Slice內部就可以靈活的實現組合邏輯和時序邏輯,那么1個CLB(等于
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