4.1.1 单纯用与门,或门 … 28
4.1.2 使用latch 30
4.1.3 两种门控时钟的优劣…31
4.1.4 DLWL/BL电路中运用门控时钟32
致谢 34
参考文献 35
1 研究基础
1.1 FPGA架构
FPGA,英文全称为Field Programmable Gate Array,中文名称为现场可编程门阵列,顾名思义,它是作为一种新的可编程器件出现。之前的可编程器件包括PAL、GAL、EPLD等,但存在一些问题,比如门电路数有限,而FPGA。则克服了这一缺点。
目前FPGA芯片仍是基于查找表技术的,但较之前有了许多改进。图1.1.1所示为Xilinx公司一款FPGA的内部结构示意图,从中我们可以看出FPGA芯片主要由以下6部分组成:可编程输入输出单元(IOB)、可编程逻辑单元(CLB)、数字时钟管理模块(DCM)、嵌入式块RAM(BRAM)、丰富的布线资源、底层内嵌功能单元和内嵌专用硬核。
图1.1.1 FPGA芯片的内部结构
1.2 FPGA编程下载电路
用户设计的电路图或Verilog代码通过EDA工具转化为位流,然后通过FPGA编程下载电路下载到FPGA芯片中,进而实现FPGA系统配置。
FPGA编程下载电路包括编程下载半定制电路和编程下载全定制电路。两者组合起来,以实现位流的下载功能。器件的配置信息通过位流下载,传输到器件内部,写入对应的编程点。半定制电路提供编程点的地址信息和对应的二进制配置信息,全定制电路对地址信息进行译码,使能相应编程点的字线WL,并将二进制配置信息通过位线BL写入编程点,实现对器件的编程控制。
位流下载过程示意图
1.3 FPGA编程下载全定制电路
本文的研究对象是FPGA编程下载全定制电路(又称DLWL/BL电路,DLWL即wordline,地址译码电路;DLBL即bitline,位流数据传送电路),所以对编程下载半定制电路不予分析,需要了解详细的可查阅相关文献。