6.6
现场可编程阵?/p>
现场可编程门阵列
(Field Programmable Gate Array
?/p>
FPGA)
?/p>
80
年代中后期发展起?/p>
的一种可编程的大规模集成器件。它是由掩膜可编程门阵列和可编程逻辑器件演变而来的,
将它们的特性结合在一起,?/p>
FPGA
既有门阵列的高逻辑密度和通用性,又有可编程逻辑?/p>
件的用户可编程特性。通常由布线资源围绕的可编程单?/p>
(
或宏单元
)
构成阵列,再由可编程
I
?/p>
O
单元围绕阵列构成,用户可以通过编程将这些模块连接成所需要的数字系统
?/p>
Xilinx
公司?/p>
1985
推出第一?/p>
FPGA
以来,已陆续推出?/p>
XC2000
?/p>
XC3000
?/p>
XC3100
?/p>
XC4000
?/p>
XC5200
?/p>
XC8000
?/p>
FPGA
系列产品。其功能和原理基本相同.但后面几种器件在
结构、规模和性能上有所改进。以
XC2000
系列为例,介?/p>
FPGA
的结构和编程配置原理及应
用?/p>
6.6.1 FPGA
的基本结?/p>
FPGA
主要由三种可编程逻辑单元和一个用于存放编程数据的静态存储器
(SRAM)
组成?/p>
三种可编程逻辑单元是可编程逻辑?/p>
(Configurable Logic Block
?/p>
CLB)
、可编程输入/输
出块
(Input
?/p>
Output Block
?/p>
IOB)
和可编程内部互连
(Programmable Interconnet ,PI)
,这
三种可编程逻辑单元的配置、工作状态都由静态存储器中的数据决定?/p>
FPGA
的基本结构示
意图如图
6-6-l
所示?/p>
1
.可编程逻辑?/p>
(CLB)
CLB
?/p>
FPGA
的基本逻辑单元;在
FPGA
内排列成方阵,每?/p>
CLB
通过配置可成为具备一
定逻辑功能的小单元?/p>
CLB
之间通过互连可以实现用户指定的复杂的逻辑功能?/p>
XC2000
系列
中的
XC2064
?/p>
64
?/p>
CLB
,排列成
8
×
8
的矩阵,
XC2018
中有
100
?/p>
CLB
排列?/p>
10
×
10
的矩
阵?/p>
XC2000
系列
CLB
结构示意图如?/p>
6-6-2
所示?/p>