Электронные промышленные устройства. Кузнецов Б.Ф. - 85 стр.

                                                                                                 85

электропитания. Если программа хранится в энергозависимой памяти, то при каждом включении
питания микросхемы необходимо заново конфигурировать еѐ при помощи начального загрузчика,
который может быть встроен и в саму FPGA.
       FPGA включают в себя три главных программируемых элемента: нескоммутированные
программируемые логические блоки (ПЛБ), блоки ввода-вывода (БВВ) и внутренние связи. ПЛБ
являются функциональными элементами для построения логики пользователя, БВВ обеспечивают
связь между контактами корпуса и внутренними сигнальными линиями. Программируемые ресур-
сы внутренних связей обеспечивают управление путями соединения входов и выходов ПЛБ и бло-
ков ввода-вывода на соответствующие сети. Все каналы трассировки имеют одинаковую ширину
(одинаковое количество проводников). Большинство блоков БВВ вписываются либо в одну строку
(по высоте), либо в один столбец (по ширине) массива вентилей.
       Логический блок классической ППВМ состоит из таблицы поиска на 4 входа и триггера (см.
рисунок ниже). В последние годы производители начали переходить на таблицы поиска с 6 входа-
ми в высокопроизводительных частях схемы, объясняя это необходимостью повышения произво-
дительности.
          Таблица поиска (англ. Lookup table) — это массив, используемая с целью заменить вычисления
          на операцию простого поиска. Увеличение скорости может быть значительным, так как получить
          данные из памяти зачастую быстрее, чем выполнение трудоѐмких вычислений.

      Общая структура кристалла FPGA показана на рис. 2.57, из которого видно, что БВВ распо-
лагаются по периферии кристалла, а КЛБ - в виде матрицы в центре. Между БВВ и КЛБ располо-
жены конфигурируемые межсоединения.




                              Рис. 2.57. Структура кристалла FPGA

       Любой отдельный блок ввода/вывода может быть настроен для выполнения функций буфе-
ров: входного, выходного, с тремя состояниями, с запоминанием и других и обеспечения требуе-
мого вида сопряжения с внешними схемами.
       Программируемый логические блоки предназначены для выполнения простых логических
функций от нескольких переменных, а также функций триггера.Логический блок классической
FPGAсостоит из таблицы поиска на 4 входа и триггера (см. рис. 2.58). В последние годы произво-
дители начали переходить на таблицы поиска с 6 входами в высокопроизводительных частях схе-
мы, объясняя это необходимостью повышения производительности.