那些事儿之基本逻辑单元

 基本可编程逻辑单元是可编程逻辑单元的主体，可以根据设计灵活地改变其内部连接与配置，完成不同的逻辑功能。FPGA一般是基于SRAM工艺，其基本可编程逻辑单元几乎都是由查找表（LUT,LOOK UP TABLE）和寄存器组成的。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16*1的RAM。当用户通过原理图或者HDL语言描述一个逻辑电路以后，PLD/FPGA开发软件会自动计算逻辑电路所有可能的结果，并把结果事先写入RAM中，这样，每次四个地址线输入的时候，通过查表可以得到相应的输出结果，因此该过程可以看做是地址译码取数的过程。查找表一般完成纯组合逻辑功能。FPGA内部寄存器结构很灵活，可以配置为带同步/异步复位或置位、时钟使能的触发器，也可以配置成为锁存器（LATCH）。FPGA一般用寄存器完成同步时序逻辑设计。经典的基本可编程单元是一个寄存器加上一个查找表。altera可编程逻辑单元通常称为LE（logic element，逻辑单元），由一个寄存器加一个查找表。altera大多数的FPGA将10个LE有机地结合起来，构成更大功能单元--逻辑阵列模块（LAB，logic array block），LAB中除了LE还包括LE间的进位链、LAB控制信号、局部互连资源、LUT级联链、寄存器级连链等连线与控制资源。