Xilinx FPGA资源

本文深入解析FPGA(现场可编程门阵列)架构,涵盖7系列的可配置逻辑块(CLB)、逻辑单元、嵌入式存储器、DSP模块及时钟分配特性。通过对比Spartan-6与7系列,阐述了FPGA内部资源的组织与功能,包括CLB的组成、逻辑单元的计算方式、嵌入式存储器的配置选项、DSP模块的增强特性以及时钟管理的差异。

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一。可配置逻辑块

 

7系列:

1 * CLB = 2 * Slice = 1 * Slice_L + 1 * Slice_M = 2 * Slice_L

SLICE_M:包括两个附加功能 

A)组成分布式RAM

B)移位高达32位的数据

1Slice = 4 *(6输入2输出LUT)+ 8 * FF +多路复用器+所属电路的进位逻辑

 

二,逻辑单元

1.含义:是Xilinx公司公司创造的资源单位,用于衡量不同内部结构深知不同厂商的资源情况。

2.计算:4输入的查找表芯片 - > LUT * 1.2

              6输入的查找表芯片 - > LUT * 1.6

K7 325T指的就是Logic Cell

 

三,嵌入式存储器

的Spartan-6的系列FPGA具有12~268个RAM,每个RAM块18KB。可以配置为2个9KB或1个18KB

7系列FPGA具有135~1880个RAM,每个RAM块36KB,

可以配置为32K * 1,16K * 2,8K * 4,4K * 8 2K * 16,1K * 32,512-64(不使用奇偶位时)

或者32K * 1,16K * 2,8K * 4,4K * 9,2K * 18,1K * 36

 

四。嵌入式DSP

  的Spartan-6系列的器件包括8〜180个数字信号处理器DSP48A1。包括乘法器,乘法累加器,加加器之后的预加法器/减法器,加法器之后的乘法器,宽总线多路复用器。

  基本上,DSP48A1 = 1 * 18bits输入前加器+ 1 * 18x18的二进制补码全乘法器+ 1 * 48bits的符号扩展加法器/减法器/累加器。

 

7系列扩展了DSP48A1的性能,变为DSP48E1,有240〜3600个器件可供使用。乘法器是25x18的结构寄存器扩展为30bits。加法器和减法器用算术逻辑单元替换,48位操作数可执行按位逻辑函数,而且还加入了模式探测器和17bits移位器。

 

五。时钟分配

FPGA包含专用时钟输入,缓冲和路由。

 

Spartan-6系列包含2~6个时钟管理(CMT),1 * CMT = 2个数字时钟管理(DCMs)+ 1 *锁相环

CMT用于相移时钟信号,消除时钟偏移

 

7系列用了新的时钟结构PLL是混合模式时钟管理(MMCM)的子集

 

 

https://blog.youkuaiyun.com/Pieces_thinking/article/details/77201528

Xilinx FPGA资源解析与使用系列的第五篇文章中,我们将继续讨论FPGA的Transceiver资源FPGA的Transceiver资源是一种强大的功能,可以实现高速串行通信。Xilinx FPGA中的Transceiver资源由多个通道组成,每个通道都有一个发送器和一个接收器。 在本文中,我们将重点介绍Transceiver的发送器。Transceiver的发送器模块由多个逻辑块和寄存器组成,用于将并行数据转换为串行数据并发送出去。发送器的功能包括数据缓冲、数据对齐、8B/10B编码和预加重等。 首先,发送器通过数据缓冲模块将输入数据存储在寄存器中。数据缓冲可以提供适当的延迟和抖动控制,以确保数据的准确性和稳定性。 然后,数据对齐模块将并行数据转换为串行数据。数据对齐模块可以调整数据的对齐方式,以适应不同的传输速率和数据格式。 接下来,8B/10B编码模块将数据按照8位为一组进行编码,其中每组数据包含8位数据和2位校验位。编码后的数据可以提高传输可靠性,并支持差错检测和纠正。 最后,预加重模块可以根据信号的频率特性对数据进行预处理,以提高信号质量和传输距离。 通过使用这些模块,Transceiver的发送器可以实现高速、稳定和可靠的串行数据传输。同时,Xilinx FPGA还提供了丰富的配置选项和控制接口,使用户可以根据应用需求进行灵活的配置和调整。 综上所述,Xilinx FPGA的Transceiver资源在高速串行通信领域具有重要的作用。通过充分理解和合理利用Transceiver的功能和特性,可以加快开发速度,提高系统性能,并满足不同应用场景的需求。
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