可编程逻辑块CLB.PPTVIP

EDA数字系统设计 课程内容 主要讲授使用EDA工具，进行FPGA或者CPLD的数字逻辑系统设计的基础知识、方法、流程和验证技术等内容。 一些概念和术语 数字逻辑 逻辑器件EDA ASIC PLD CPLD 为什么要掌握FPGA知识 是目前开发应用的三大主流之一（以单片机、ARM为代表的MCU、DSP和FPGA) 应用范围越来越大，前景广阔，越来越多的工程师在使用FPGA 就业 第一章 EDA及FPGA概述 本章内容 一、数字集成电路设计概述 二、关于FPGA技术 三、FPGA技术的现状和发展方向 四、FPGA技术的典型应用领域 五、课程学习目的 本章内容 一、数字集成电路设计概述 二、关于FPGA技术 三、FPGA技术的现状和发展方向 四、FPGA技术的典型应用领域 五、课程学习目的 一、数字集成电路设计概述 本节主要介绍EDA工具的发展、ASIC的优劣及其设计流程和可编程逻辑器件的出现。 1. 什么是集成电路？ 集成电路（IC）是指通过一系列特定的加工工艺，将多个晶体管、二极管、电阻、电容等器件，按照一定的电路连接集成在一块半导体单晶片（如Si或GaAs）或陶瓷等基片上，作为一个不可分割的整体完成某一特定功能的电路组件。 2.集成电路的分类 划分集成电路规模的标准 本章内容 一、数字集成电路设计概述 二、关于FPGA技术 三、FPGA技术的现状和发展方向 四、FPGA技术的典型应用领域 五、课程学习目的 二、关于FPGA技术 本节介绍基于FPGA的结构、设计的优势、设计流程和方法。 FPGA为代表的PLD的优点 集成度高，可以替代多至几千块通用IC芯片 极大减小电路的面积，降低功耗，提高可靠性 具有完善先进的开发工具 提供语言、图形等设计方法，十分灵活 通过仿真工具来验证设计的正确性 可以反复地擦除、编程，方便设计的修改和升级 灵活地定义管脚功能，减轻设计工作量，缩短系统开发时间 FPGA由可编程逻辑块（CLB）、输入/输出模块（IOB）及可编程互连资源（PIR）等三种可编程电路和一个SRAM结构的配置存储单元组成。 CLB是实现逻辑功能的基本单元，它们通常规则地排列成一个阵列，散布于整个芯片中；可编程输入/输出模块（IOB）主要完成芯片上的逻辑与外部引脚的接口，它通常排列在芯片的四周；可编程互连资源（IR）包括各种长度的连线线段和一些可编程连接开关，它们将各个CLB之间或CLB与IOB之间以及IOB之间连接起来，构成特定功能的电路。 FPGA的基本结构图 1)．可编程逻辑块（CLB） CLB主要由逻辑函数发生器、触发器、数据选择器等电路组成。逻辑函数发生器主要由查找表LUT(look up table)构成 1)．可编程逻辑块（CLB） CLB主要由逻辑函数发生器、触发器、数据选择器等电路组成。逻辑函数发生器主要由查找表LUT(look up table)构成 课后作业 1、查资料，CPLD的可编程逻辑是基于什么结构实现的？都属于可编程逻辑器件，CPLD与FPGA有什么不同？ 3)．可编程互连资源（PIR） PIR由许多金属线段构成，这些金属线段带有可编程开关，通过自动布线实现各种电路的连接。实现FPGA内部的CLB和CLB之间、CLB和IOB之间的连接。 使用中、小规模器件设计电路（74、54系列） 编码器（74LS148） 译码器（74LS154） 比较器（74LS85） 计数器（74LS193） 移位寄存器（74LS194） ……… 思考： FPGA与ASIC的设计流程有什么区别？ 本章内容 一、数字集成电路设计概述 二、关于FPGA技术 三、FPGA技术的现状和发展方向 四、FPGA技术的典型应用领域 五、课程学习目的 三、FPGA技术的现状和发展方向 本节介绍FPGA目前的状况及以后的发展方向。 最大的PLD供应商之一 FPGA的发明者，最大的PLD供应商之一 ISP技术的发明者 提供军品及宇航级产品 本章内容 一、数字集成电路设计概述 二、关于FPGA技术 三、FPGA技术的现状和发展方向 四、FPGA技术的典型应用领域 五、课程学习目的 四、FPGA技术的典型应用领域 本节介绍FPGA的应用。 内容回顾 前面主要介绍了EDA工具的发展、数字集成电路的发展、ASIC的设计流程、PLD的出现。 介绍FPGA器件可编程原理、设计流程、优势、发展、应用等等 课程学习目的 课程的学习会涉及很多东西…… 主要掌握ASIC前端设计的基础知识和基于FPGA的大型数字逻辑系统的设计方法。为以后的应用打下基础 后续