"FPGA常用术语"
FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可程式化门阵列)是一种高密度、可编程的集成电路芯片,广泛应用于数字电子系统和嵌入式系统中。FPGA的发展使得数字电路设计更加灵活、灵活和高效。了解FPGA的基本结构和术语是FPGA学习和应用的基础。
本文将对FPGA常用术语进行详细的介绍和解释,帮助初学者快速了解FPGA的基本结构和工作原理。
1. LCA(Logic Cell Array,逻辑单元阵列)
LCA是FPGA的基本结构单元,由可配置逻辑模块CLB(Configurable Logic Block)、输出输入模块IOB(Input Output Block)和内部连线(Interconnect)三个部分组成。LCA是FPGA的核心组件,是FPGA实现逻辑函数和数字电路的基础。
2. IOB(Input Output Block,输入输出模块)
IOB是FPGA的输入输出接口,用于与外部器件进行数据交换。IOB被划分为多个组(bank),每个bank的接口标准由其接口电压VCCO决定。只有相同电气标准的端口才能连接在一起,VCCO电压相同是接口标准的基本条件。
3. CLB(Configurable Logic Block,可配置逻辑模块)
CLB是FPGA的基本逻辑单元,每个CLB都包含一个可配置开关矩阵,此矩阵由4或6个输入、一些选型电路(多路复用器等)和触发器组成。在赛灵思公司的FPGA器件中,CLB由多个(一般为4个或2个)相同的Slice和附加逻辑构成。
4. Slice
Slice是赛灵思公司定义的基本逻辑单位,其内部结构由两个4输入的函数、进位逻辑、算术逻辑、存储逻辑和函数复用器组成。Slice是FPGA的基本组件,是FPGA实现逻辑函数和数字电路的基础。
5. LUT(Look-Up-Table,查找表)
LUT是一个RAM(Random Access Memory,随机存储器),目前FPGA中多使用4输入的LUT,所以每一个LUT可以看成一个有4位地址线的RAM。LUT广泛应用于FPGA的逻辑实现和数字电路设计中。
6. DCM(数字时钟管理模块)
DCM提供数字时钟管理和相位环路锁定,用于FPGA的时钟管理和同步控制。DCM是FPGA的重要组件,是FPGA实现数字电路和同步控制的基础。
7. BRAM(嵌入式块RAM)
BRAM是FPGA的嵌入式存储器,可以被配置为单端口RAM、双端口RAM、内容地址存储器(CAM)以及FIFO等常用存储结构。单片块RAM的容量为18k比特,即位宽为18比特、深度为1024,可以根据需要改变其位宽和深度,但要满足两个原则:修改后的容量(位宽*深度)不能大于18k比特;位宽最大不能超过36比特。当然,可以将多片块RAM级联起来形成更大的RAM,此时只受限于芯片内块RAM的数量,而不再受上面两条原则约束。
本文对FPGA常用术语进行了详细的介绍和解释,帮助初学者快速了解FPGA的基本结构和工作原理,为FPGA的学习和应用奠定了基础。