数字电路与数字逻辑第十章2.ppt

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1、第七节 现场可编程门阵列可编程门阵列FPGAFPGA 一、FPGA的基本结构 1.CLB：2.IOB:分布于芯片中央，实现规模不大的组合、时序电路。分布于芯片四周，实现内部逻辑电路与芯片外部引脚的连接。3.IR：包括不同类型的金属线、可编程的开关矩阵、可编程的连接点。4.SRAM:存放编程数据。图 10.7.2 FPGA内SRAM单元QQT读读/写写数据数据组态组态控制控制图 10.7.1 FPGA的基本结构框图二、二、CLBCLB和和IOB IOB 1.XC2000系列的CLB(1)组合逻辑电路工作方式激励信号 时钟信号 CLK(同步)，或C、G(异步)。(2)存储电路(3)控制电路图10.

2、7.3 XC2000系列的CLB电路 四变量的任意函数FGABCDQ(a)四变量任意函数(b)2个三变量任意函数三变量的任意函数FGABCDQ三变量的任意函数ABCDQ图10.7.4 CLB中组合逻辑电路的3种组态(c)五变量任意函数三变量的任意函数FGABCDQ三变量的任意函数ACDQMUX例 用查询表方式实现2输入(A、B)，2输出(G、F)的组合逻辑电路。图10.7.5 两变量通用逻辑模块的原理图表10.7.1两变量通用逻辑模块的真值表输 入输 出A BF0 00 (C2)0 11 (C1)1 01 (C0)1 10 (C3)2.XC2000系列的IOB图10.7.6 XC2000系列的IOB三、IR(1)金属线通用互连(General-Purpose Interconnect)直接互连(Direct Interconnect)长线(Long Line)(2)开关矩阵(SM：Switching Matrices)(3)可编程连接点(PIP：Programmable Interconnect Points)图10.7.7 XC2000内部的互连资源图10.7.8 XC2000的通用互连资源图10.7.9 开关矩阵每个引脚的连接选项图10.7.10 XC2000的直接互连线图10.7.11 XC2064的长线