FPGA的13条重点知识详解

dragongfly

[FPGA的13条重点知识详解
& c) m4 @6 _+ g2 @0 ]
$ n( G. [% ?* k3 X% W/ o1、查找表 LUT 和编程方式
6 g) \) _9 V) r/ r- m* N  y$ W第一部分： 查找表 LUT
FPGA 是在 PAL、GAL、EPLD、cpld 等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为 ASIC 领域中的一种半定制电路而出现的，即解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路有限的缺点。   

2 \# C" r" @% [, h; w由于 FPGA 需要被反复烧写，它实现组合逻辑的基本结构不可能像 ASIC 那样通过固定的与非门来完成，而只能采用一种易于反复配置的结构。查找表可以很好 地满足这一要求，目前主流 FPGA 都采用了基于 SRAM 工艺的查找表结构，也有一些军品和宇航级 FPGA 采用 Flash 或者熔丝与反熔丝工艺的查找表结 构。通过烧写文件改变查找表内容的方法来实现对 FPGA 的重复配置。   

根据数字电路的基本知识可以知道，对于一个 n 输入的逻辑运算，不管是与或非运算还是异或运算等等，最多只可能存在 2n 种结果。所以如果事先将相应的结果存放于一个存贮单元，就相当于实现了与非门电路的功能。FPGA 的原理也是如此，它通过烧写文件去配置查找表的内容，从而在相同的电路情况下实现了不同的逻辑功能。   
) T# J, Y8 r# m" u) m+ T' Y3 ~      
查找表（Look-Up-Table）简称为 LUT，LUT 本质上就是一个 RAM。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 的 RAM。 当用户通过原理图或 HDL 语言描述了一个逻辑电路以后，PLD/FPGA 开发软件会自动计算逻辑电路的所有可能结果，并把真值表（即结果）事先写入 RAM，这样，每输入一个信号进行逻辑运算就等于输入一个地址进行查表，找出地址对应的内容，然后输出即可。   
( m# f" x( `, v! k6 z0 a# M. |5 a
下面给出一个 4 与门电路的例子来说明 LUT 实现逻辑功能的原理。
  N: K: O3 r: w      

例 1-1：给出一个使用 LUT 实现 4 输入与门电路的真值表。
$ Q/ f* N) S/ m/ Z' B) Q
从中可以看到，LUT 具有和逻辑电路相同的功能。实际上，LUT 具有更快的执行速度和更大的规模。  

: m6 G2 K  t: m9 H* p2 k第二部分： 编程方式
......

瞪郜望源_21

不错不错，很是专业和深度的内容，琢磨琢磨

jack_are

学习学习，||ヽ(*￣▽￣*)ノミ|Ю