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。 

FPGA芯片的内部结构

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。

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