完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦, 立即完善>
|
`` 本帖最后由 HUANGYEZHIYING 于 2016-3-16 11:16 编辑 FPGA就好像一个平台,用简单的器件和复杂的逻辑构建起来的。这个平台大概由六部分组成,分别为基本可编程逻辑模块(CLB)、可编程输入/输出模块(IOB)、嵌入式块RAM、丰富的布线资源、底层嵌入功能单元和内嵌专用硬核等。对于不同型号的芯片,其内部结构也会有些变化,但原理都也差不多,所以咱不必在意说的是何种芯片,下面就以鄙陋只见说芯片之精妙。
逻辑块(Logic Block),Altera称之为逻辑阵列块(LAB),Xilinx称之为可配置逻辑课(CLB),我更喜欢CLB这个称呼,因为它说得够清楚,虽然我用的是Altera公司的芯片吧(*^__^*) 。我们所说的Verilog编程,可以说就是对CLB的配置,它可以实现绝大多数的逻辑功能。
其中LUT(Look-Up Table)即查找表,它的本质是一个16X1的SRAM,SRAM是英文Static RAM的缩写,即静态随机存储器。我们可以认为SRAM是这个东西 我们通过Verilog语言可以写出逻辑电路,例如F=A&B&C&D,FPGA开发软件会自动计算逻辑电路的所有可能,并把结果放入SRAM,这一过程就是所谓的编程。就那F=A&B&C&D来说,ABCD的组合共有十六组,如下表
当我们下载的时候,软件会自动把上述表格的值送给SRAM,我们ABCD取不同值时,LUT就根据地址进行找到数输出。也就是说,FPGA并不知道我们进行了F=A&B&C&D这一计算,它只是根据我们的输入进行寻址。把LUT与数据选择器配合使用,就可以实现组合逻辑功能,当与触发器结合就可以实现时序逻辑电路的基本功能。
图中除了数据选择器F5、CY、F6外都是可编程的。微片有15个输入端和8个输出端。 15个输入端包括俩组LUT、SR触发器控制端,CLK时钟信号输入端,CE时钟使能控制端。F5IN级联输入端,BX、BY旁路输入端、CIN进位链输入端 8个输出包括2个组合逻辑输出端X和Y,2个寄存器输出端XQ和YQ,2个算数运算进位端BX和BY,1个级联输出端F5和1个进位链输出端COUT。 在我第一次看这些名词时,真是怀疑自己的智商了。 LUT不废话,过 数据选择器:
与门:
异或:
触发器:
实现时序逻辑就是因为这个,D数据输入,FFY时钟信号输入,它来一拍,数据传输一个。EC时钟使能,Sd触发器控制,Rd复位控制。 下面就通过举例来说一下各种功能 (1)实现4变量的任意逻辑函数。 例如要实现F=A^B&C||D。那么就如上表格方式计算出所有的可能,将ABCD依次送给F1~F4,O端得到4变量逻辑函数的结果。该结果可以经过XMUX直接从X输出,也可以经DCMUX和D触发器由XQ输出。 (2)实现5变量的任意逻辑函数 5变量?!那一个LUT肯定是不够了。F=A^B&C||D&E肿么办???这时BX成了救世主,我们把ABCD这四个数据时同时送到送入F1~F4以及G1~G4的同时,将第五个数E送给BX。Why?Σ( ° △ °|||)︴因为五个数有32种可能,一个LUT只能存储16种,这样俩个就存储32种啦。而且,如果我们在G-LUT中放的是ABCD任意值,而E为1,在F-LUT中放的也是ABCD任意值,但E=0。这时候第五个变量的输入就起到选择这俩个LUT哪个输出!!! 真的太巧妙了。
有了5变量的基础,实现六变量就好理解了,六变量逻辑函数需要俩个微片。因为由2^6=64嘛。我们假设要实现W=A^B&C||D&E&F。则可以让微片一号的G-LUT存放地址ABCD任意值E=0,F=1,F-LUT存放ABCD任意值E=1,F=1。E从BX输入。微片二号G-LUT存放地址ABCD任意值E=0,F=0,F-LUT存放ABCD任意值E=1,F=0。E从BX输入,F从BY输入。微片一号从F5输出值接到微片二号的F5IN即可完成。结果可经过YMUX从Y输出,可再经DYBMUX由触发器输出。 (4)2位二进制加法器
就这个微片,小小的微片,愣生生的“山寨”了小俩千字,真佩服设计者的智慧,如果将此看做一件艺术品的话,我想匠心独运名副其实。 山寨源: [1]度娘友情提供 [2]康华光老师主编的电子技术基础数字部分(第五版)全程赞助 ``
|
|
相关推荐
7 个讨论
|
|
|
收藏起来,学习学习
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
感觉后面的加法器部分和六输入变量查找表部分讲的不是很清楚,
|
|
|
|
|
|
|
|
你正在撰写讨论
如果你是对讨论或其他讨论精选点评或询问,请使用“评论”功能。
NVMe高速传输之摆脱XDMA设计53:如何测试队列管理功能
260 浏览 0 评论
NVMe高速传输之摆脱XDMA设计52:主要功能测试结果与分析4(NVMe 指令提交与完成机制测试)
891 浏览 0 评论
NVMe高速传输之摆脱XDMA设计51:主要功能测试结果与分析3 nvmePCIe高速存储 PCIe高速存储
561 浏览 0 评论
NVMe高速传输之摆脱XDMA设计50:主要功能测试结果与分析2 nvmePCIe高速存储
542 浏览 0 评论
NVMe高速传输之摆脱XDMA设计49:主要功能测试结果与分析1
1584 浏览 0 评论
4532 浏览 64 评论
浏览过的版块 |
/9
小黑屋| 手机版| Archiver| 电子发烧友 ( 湘ICP备2023018690号 )
GMT+8, 2025-12-10 08:22 , Processed in 0.563149 second(s), Total 49, Slave 40 queries .
Powered by 电子发烧友网
© 2015 bbs.elecfans.com
关注我们的微信
下载发烧友APP
电子发烧友观察
版权所有 © 湖南华秋数字科技有限公司
电子发烧友 (电路图) 湘公网安备 43011202000918 号 电信与信息服务业务经营许可证:合字B2-20210191

淘帖
9960