电子技术基础 数字部分（第六版）康华光-ch08-2.ppt

文档介绍：现场可编程门阵列(FPGA)
FPGA实现逻辑功能的基本原理
FPGA结构简介
现场可编程门阵列(FPGA)
CPLD用可编程“与-或”阵列实现逻辑函数。编程基于E2PROM或快闪存储器。
FPGA是用查找表(LUT)实现逻辑函数。复杂函数使用众多的LUT和触发器实现。编程基于SRAM。
编程
FPGA实现逻辑功能的基本原理
LUT是FPGA实现逻辑函数的基本单元。2输入LUT可实现任意2变量组合逻辑函数。
4个SRAM存储单元
目前FPGA中的LUT大多是4~5个输入,1个输出。当变量数超过一个LUT的输入数时,需要将多个LUT扩展使用。
LUT扩展--用2输入LUT实现函数
F1=AB
F2=BC
F=F1+F2
在LUT的基础上增加触发器便可实现时序电路。
FPGA结构简介
FPGA包括:可编程逻辑块、可编程互联开关、可编程I/O模块。
逻辑块
互联开关
I/O
1. 可编程逻辑块
4输入LUT
D触发器
可编程数据选择器
Q1nQn0
Q1n+1(D1) Q0n+1(D0 )
00
01
01
10
10
11
11
00
2位二进制状态转换表
用可编程逻辑块实现2位二进制计数器。
2. I/O块
输出
控制
输入
将引脚编程为输入、输出和双向功能。
3. 可编程连线资源
可编程开关实现逻辑块与逻辑块之间,逻辑块与连线之间,逻辑块与I/O之间等的连接。
纵横交叉互联开关
两种典型的互联开关结构如图。
6路互联开关