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[基础] 【转】FPGA基础的逻辑单元

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    发表于 2017-7-26 13:41:56 |显示全部楼层
    逻辑单元在FPGA内部,是用于完成用户逻辑的最小单元

    逻辑单元在ALTERA叫作(Logic Element, LE )        LE, 在XILINX里叫做LC(LOGIC CELL)
    • 逻辑单元与逻辑阵列
    a)         逻辑单元在FPGA内部,用于完成用户逻辑的最小单元。一个逻辑阵列包含16个逻辑单元以及一些其他资源,在一个逻辑阵列内部的16个逻辑单元有更为紧密的联系,可以实现特有的功能。
    一个逻辑单元主要由以下部件组成:一个四输入的查询表(LookUpTable,LUT),一个可编程的寄存器,一条进位链,一条寄存器级连链。
    查找表: 用于完成用户需要的主要逻辑功能,CYCLONE  系列的查找表是四输入一输出的,可以完成任意的4输入1输出的组合逻辑。
    可编程寄存器:可以配置成D,T,JK,SR等触发器。每个寄存器包含4个输入信号,数据输入,时钟输入,时钟使能,复位输入。
    一个逻辑单元包含3个输出,两个用于驱动行链接,列连接、直接连接,另外一个用于驱动本地互联。 这三个输出是相互独立的。输出信号可以来自于查询表也可以来自于寄存器。
    一个LE主要由两部分组成:查找表LUT+可编程寄存器:
      1.本地互连通路
    逻辑阵列的重要组成部分,芯片级设计思路上的考虑与节省我们就不讨论,从实际运用出发,直接看看这个互连通路是干什么用的。本地互连通路提供了一种逻辑阵列内部的连接方式, 逻辑阵列内部还包含一种对外的高速连接通路,称之为直接连接通路。
    直接连接通路连接的是相邻的逻辑阵列,或者与逻辑阵列相邻的M4K存储器块、乘法器、锁相环等。
    CYCLONEⅡ系列FPGA的逻辑单元有两种工作模式:普通模式和算数模式。 普通模式适合于一般的逻辑运算。算数模式适用于实现加法器、计数器、累加器、比较器等。
    逻辑阵列的主体是16个逻辑单元,另外还有一些逻辑阵列内部的控制信号以及互连通路。前面所讲的互联通路和直接连接通路就是逻辑阵列中的部分。
    逻辑阵列还包括一些控制信号:两个时钟信号,两个时钟使能信号,两个异步复位信号,一个同步复位信号,一个同步加载信号。
    2.内部连接通路
      在FPGA内部存在各种连接通路,连接不同的模块,比如逻辑单元之间、逻辑单元与存储器之间。FPGA内部资源是按照行列的形式排列的,所以连接通路也分 为行列的。 行连接又分为R4连接、R24连接和直接连接。R4连接就是连接4个逻辑阵列,或者3个逻辑阵列和1个存储块, 或者3个逻辑阵列和1个乘法器。简单地说就是连接4个模块吧。R24就是24个模块。列连接是C4,C16,含义不用说了吧,是连接4个模块和16个模 块。
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    [LV.10]以坛为家III

    发表于 2017-7-26 22:12:34 |显示全部楼层
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