История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Топ:
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Интересное:
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Дисциплины:
2017-12-09 | 191 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
ВнаиболеетипичномвариантеFPGAпредставляетсобоюмикросхемувысокогоуровняинтеграции,содержащуювовнутреннейобластиматрицуидентичныхфункциональныхблоковисистемуихмежсоединений,размещеннуюмеждустрокамиистолбцамиматрицы,авпериферийнойобласти—блокиввода/вывода(рис.1 ).
Рис.1.ОбобщеннаяструктураFPGA
ВкачествеКЛБ(далеедлякраткостипростоЛБ—логическиеблоки)используются:
· транзисторныепары,простыелогическиевентилиИ-НЕ,ИЛИ-НЕит.п.ТакиеЛБназываютSLC—SimpleLogicCells;
· логическиемодулинаосновемультиплексоров;
· логическиемодулинаосновепрограммируемыхПЗУ,такиеЛБназываютLUTs—Look-UpTables.
ВажнойхарактеристикойЛБявляетсяих"зернистость"(Granularity).Другойважнойхарактеристикойсчитается"функциональность"(Functionality).Первоесвойствосвязаностем,насколько"мелкими"будуттечасти,изкоторыхможно"собирать"нужныесхемы,второе—стем,наскольковеликилогическиевозможностиЛБ.ПримеромнаиболеемелкозернистогоможетслужитьЛБфирмыCrosspointSolutions(рис.2,а).Блоксодержитцепочкитранзисторовср-иn-каналами(нарисункеиспользованыамериканскиеобозначениятранзисторов,болеепростые,чемотечественные).ЛБ—параизтранзисторовразноготипапроводимости(выделенныйпрямоугольник).Междуцепочкамитранзисторовимеютсятрассировочныеканалы,вкоторыхмогутбытьреализованынеобходимыемежсоединенияэлементов.
Нарис.2,бпоказанпримермежсоединений,дающихреализациюфункции -Парытранзистороввпрямоугольникахизштриховыхлинийимеюттакиепостоянныенапряженияназатворах,чтооказываютсязапертыми.Этипарыразделяютцепочкиначасти,изолированныедруготдруга.Втрехсекцияхсобранысхемытипарис.2,в,т.е.ячейкиИ-НЕобычногодлясхемотехникиКМОПтипа.Этиячейкисоединенымеждусобоюкакпоказанонарис.2,г,чтоиприводиткнужномурезультату.МелкозернистостьЛБведеткбольшейгибкостиихиспользования,возможностямреализоватьвоспроизводимыефункцииразнымиспособами,получаяразныевариантывкоординатах"площадькристалла—быстродействие".ВтожевремямелкозернистостьЛБусложняетсистемумежсоединенийFPGAвсвязисбольшимчисломпрограммируемыхточексвязи.
|
Рис.2.Схемамелкозернистыхлогическихблоков(а).Реализациямежсоединенийдлявоспроизведенияфункции(б)ипояснениякэтойреализации(в,г)
Крупнозернистыеблоки,вчастности,характерныдлясемействFPGAфирмыXilinx.АрхитектурнаяосноваэтихблоковбылазаложенаприсозданиисемействаХС4000,КЛБкоторогосодержиттри.табличныхфункциональныхпреобразователя,дватриггераи16программируемыхмультиплексоров.ВпоследующихFPGAвысокойсложности(семействахVirtex)логическиеблокибылинесколькоупрощены.ТакиеобновленныеКЛБбылизатемиспользованывмикросхемахсемействаSpartan,современногосемействаFPGAсреднейсложности.ЛогическийблокмикросхемсемействаSpartanвнесколькоупрощенномвидепоказаннарис.3.
ПосвоейструктуремикросхемыSpartanпродолжаютлиниюразвитияклассическихFPGA,популярнымпредставителемкоторойявляетсясемействоХС4000тойжефирмы.ВфункциональныхблокахэтихмикросхемлогическиепреобразованиявыполняютсятремяLUT-блоками(функциональнымипреобразователямиФП)G,FиН.ПреобразователиGиF—программируемыезапоминающиеустройства(ЗУ)сорганизацией16x1,способныевоспроизводитьлюбыефункциичетырехпеременных,значениякоторыхмогутбытьпереданынавыходыYиXчерезмультиплексоры4и6присоответствующемихпрограммировании(черезлинииверхнихвходовмультиплексоров).
Рис.3.ПримерсхемыфункциональногоблокаFPGA
Черезверхнийвходмультиплексора1инижнийвходмультиплексора2функцииGиFмогутбытьподанынаФП-Н(ЗУсорганизацией8x1)дляобразования"функцииотфункций"сцельюполучениярезультирующейфункции,зависящейотболеечемчетырехаргументов.КтретьемувходуФП-НподключенвходнойсигналHI,такчтоН=/(G,F,HI).АргументамидляФП-Н,поступающимиотмультиплексоров1и2,взависимостиотихпрограммированияможетбытьнетольконаборG,F,HI,нотакженаборыG,HI,DIN;SR,HI,DIN;SR,HI,F.ЛинииDINиSRиспользуютсялибодляпередачивтриггернепосредственновходныхданныхисигналаустановки/сброса(Set/Reset),либокаквходыФП-Н.
|
ПеречисленныересурсылогическойчастиФБпозволяютвоспроизводить:-любуюфункциюсчисломаргументовдо4включительноплюсвторуютакуюжефункциюплюслюбуюфункциюсчисломаргументовдотрех;-любуюфункцию5аргументов(одну);-любуюфункцию4аргументовиодновременнонекоторыефункции6аргументов,некоторыефункциисчисломаргументовдо9.
СигналыHI,DIN,SR,ЕСявляютсядляФБвходными,ониподаютсянаеговнутренниесхемычерезгруппуизчетырехмультиплексоровMUX"4—1"(нарисункенепоказаны),ккоторымподключены4линиивнешнейшиныуправленияС1...С4.ЭтопозволяетраспределятьсигналыHI,DIN,SRиЕСполиниямС1...С4влюбомжелаемомварианте.
Мультиплексоры3...6направляюттеилииныесигналыданныхуправлениянатриггеры1и2.Триггерымогутиспользоватьсядляфиксацииихранениявыходныхсигналовфункциональныхпреобразователейилижеработатьнезависимоотних.ВходнойсигналФБDINможетбытьпрямымвходомдлялюбоготриггера.СигналHIтожеможнопередаватьлюбомутриггеру,ночерезФПН,чтовноситвцепьегопередачинекоторуюзадержку.
ОбатриггераимеютобщиевходыСКтактированияотсигналаК,разрешениятактированияЕСиустановки/сбросаSR.Внутренниепрограммируемыецепивсхеметриггера(нарис.1.11непоказаны)позволяютиндивидуальнопрограммироватьполярностьтактирующегосигналаСК.СигналЕСсинхронизированссигналомСК,сигналSRасинхронныйидлякаждоготриггерасиспользованиемвнутреннихцепейтриггерапрограммируетсякаксигналустановкиилисброса.Этотсигналопределяетсостояние,вкоторомокажетсятриггерпослепроцессаконфигурациимикросхемы.КонфигурацияопределяетихарактервоздействиянатриггерыимпульсовGSR(GlobalSR)иSRприработесхемы.
|
|
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!