Проектирование цифровых устройств на базе ПЛИС фирмы XILINX в среде WebPACK ISE. Бобрешов А.М - 18 стр.

UptoLike

Составители: 

18
Специальные трассировочные ресурсы .
Некоторые классы сигналов требуют наличия специальных
трассировочных ресурсов для максимизации быстродействия. В устройстве
Spartan-II специальные трассировочные ресурсы создавались для двух
классов сигналов:
Горизонтальные трассировочные ресурсы создавались для
реализации в микросхеме шин с тремя состояниями. Четыре
разделенные линии шин реализованы для каждой строки КЛБ ,
позволяя организовывать сразу несколько шин в пределах одной
строки
Две специальные линии для распространения сигналов быстрого
переноса к прилегающему КЛБ в вертикальном направлении.
Глобальные трассировочные ресурсы
Глобальные трассировочные ресурсы распределяют тактовые сигналы и
другие сигналы с большим коэффициентом разветвления по выходу на всем
пространстве кристалла. Кристалл Spartan-II имеет два типа глобальных
трассировочных ресурсов, называемых соответственно первичными и
вторичными.
Первичные глобальные трассировочные ресурсы представляют собой
четыре специальные глобальные сети со специально выделенными входными
контактами и связанными с ними глобальными буферами,
спроектированными для распределения сигналов синхронизации с высоким
коэффициентом разветвления и с минимальными разбегами фронтов. Каждая
такая сеть может быть нагружена на входы синхронизации всех КЛБ , БВВ и
BlockRAM блоков микросхемы. Источниками сигналов для этих сетей
могут быть только глобальные буферы . Всего имеется четыре глобальных
буфера по одному для каждой глобальной сети .
Вторичные глобальные трассировочные ресурсы состоят из 24
магистральных линий, 12 вдоль верхней кромки кристалла и 12 вдоль
нижней . По этим связям может быть распространено до 12-ти уникальных
сигналов на колонку по 12 длинным линиям данной колонки . Вторичные
ресурсы являются более гибкими, чем первичные, т.к. эти сигналы , в отличие
от первичных, могут трассироваться не только до входов синхронизации.
Распределение сигналов синхронизации
Как было сказано выше, для распределения сигналов синхронизации
используются четыре специальные глобальные сети . В микросхему встроено
четыре глобальных буфера. Эти буферы через первичные глобальные сети
могут подводить сигналы синхронизации на любой тактовый вход. Для
каждого глобального буфера имеется соответствующий , примыкающий к
                                               18

       С пециа льны е т ра ссиро в о чны е ресурсы .
       Н екотор ы е классы        си гналов тр еб ую т нали чи я специ альны х
тр асси р овочны х р есур сов для м акси м и заци и б ы стр одей стви я. В устр ой стве
Spartan-II специ альны е тр асси р овочны е р есур сы создавали сь для двух
классов си гналов:
           • Гор и зонтальны е тр асси р овочны е р есур сы создавали сь для
              р еали заци и в м и кр осх ем е ш и н с тр ем я состояни ям и . Ч еты р е
              р азделенны е ли ни и ш и н р еали зованы для каж дой стр оки К ЛБ,
              позволяя ор гани зовы вать ср азу несколько ш и н в пр еделах одной
              стр оки
           • Д ве специ альны е ли ни и для р аспр остр анени я си гналов б ы стр ого
              пер еносак пр и легаю щ ем у К ЛБ в вер ти кальном напр авлени и .

        Гло ба льны е т ра ссиро в о чны е ресурсы
        Глоб альны етр асси р овочны ер есур сы р аспр еделяю т тактовы еси гналы и
др уги е си гналы с б ольш и м коэф ф и ци ентом р азветвлени я по вы х оду на всем
пр остр анстве кр и сталла. К р и сталл Spartan-II и м еет два ти па глоб альны х
тр асси р овочны х р есур сов, назы ваем ы х соответственно пер ви чны м и и
втор и чны м и .
        Пер ви чны е глоб альны е тр асси р овочны е р есур сы пр едставляю т соб ой
четы р еспеци альны еглоб альны е сети со специ ально вы деленны м и вх одны м и
контактам и        и    связанны м и      с ни м и        глоб альны м и      б уф ер ам и ,
спр оекти р ованны м и для р аспр еделени я си гналов си нх р они заци и с вы соки м
коэф ф и ци ентом р азветвлени я и с м и ни м альны м и р азб егам и ф р онтов. К аж дая
такая сеть м ож ет б ы ть нагр уж ена на вх оды си нх р они заци и всех К ЛБ, БВ В и
BlockRAM – б локов м и кр осх ем ы . И сточни кам и си гналов для эти х сетей
м огут б ы ть только глоб альны е б уф ер ы . В сего и м еется четы р е глоб альны х
б уф ер а– по одном удлякаж дой глоб альной сети .
        В тор и чны е глоб альны е тр асси р овочны е р есур сы состоят и з 24
м аги стр альны х ли ни й , 12 вдоль вер х ней кр ом ки кр и сталла и 12 вдоль
ни ж ней . По эти м связям м ож ет б ы ть р аспр остр анено до 12-ти уни кальны х
си гналов на колонку по 12 дли нны м ли ни ям данной колонки . В тор и чны е
р есур сы являю тся б олееги б ки м и , чем пер ви ч ны е, т.к. эти си гналы , в отли чи е
от пер ви чны х , м огут тр асси р оватьсянетолько до вх одов си нх р они заци и .

       Ра спределение сигна ло в синхро низа ции
       К ак б ы ло сказано вы ш е, для р аспр еделени я си гналов си нх р они заци и
и спользую тся четы р е специ альны е глоб альны е сети . В м и кр осх ем у встр оено
четы р е глоб альны х б уф ер а. Э ти б уф ер ы чер ез пер ви чны е глоб альны е сети
м огут подводи ть си гналы си нх р они заци и на лю б ой тактовы й вх од. Д ля
каж дого глоб ального б уф ер а и м еется соответствую щ и й , пр и м ы каю щ и й к