Рис. 1.15. Цепочечный перенос в сумматоре

Carry-in

a1. Ы .

Carry Chain

а2. Ь2.

Register

Carry Ciiain

an. bn.

Register

Carr;y Chain

LEn+1

LUT ~ Register

Chai

LEn+2

. Carry-out

Рис. 1.16 иллюстрирует реализацию каскадирования для функции большого числа переменных Так, при реализации 16-разрядного дешифратора адрес задержки составляет порядка 3 5 не

Каждый ЛЭ ПЛИС может быть сконфигурирован тремя способа-ми(Рис. 1.17)

- нормальный режим (normal mode),

- арифметический режим (arithmetic mode),

- режим Счетчика (counter mode).

Datal. Data2 .

Рис. 1.17. Режимы конфигурации ЛЭ

Carry-in Cascade-in

DalaS. Data4 .

->

PRN D Q

Cascade-out

CLRN

. LE-OUT

Carry-m

Datal . Data2.

Cascade-in

->

PRN D Q

CLRN

. LE-OUT

Canv-in

Cascade-out Can-out

LAB-Wds LAB-Wds

Datal (: Data2(:

Dataa (data).

Cascade-in

->

L LUT

Cascade-oul Carry-out

PRN D Q

CLRN -7-

. LE-OUT

Нормальный режим используется для реализации основных логических функций, комбинационных схем, дешифраторов с большим числом входов, когда возможность каскадного наращивания позволяет получить выигрыш во времени

В нормальном режиме ТП имеет четыре входа, источниками которых являются сигналы с ЛМС и цепочечные переносы

Арифметический режим используется для реализации сумматоров, вычитателей, накопителей и компараторов В арифметическом режиме ТП конфигурируется как две трехвходовых ТП одна для функции трех переменных, другая - сигнала ускоренного переноса

6 режиме счетчика возможна реализация с помощью ТП функций разрешения счета, реверса, синхронных сброса и загрузки данных в счетчик Кроме того, формируются ускоренный перенос для реализации синхронных счетчиков с помощью двух трехвходовых ТП, подобно арифметическму режиму

Каждый ЛЭ имеет возможность глобальной асинхронной уста новки и сброса триггера, а также эмуляции внутренней шины с тремя состояниями

Рис. 1.16. Каскадирование ЛЭ

Каскадирование по И

d(3 . 0).

Ч{7 4).

d((4n-1) 4(п-1)].

Каскадирование по ИЛИ

d(3 0).

d(7 4).

d((4n-1) 4(n-1)l.

Рис. 1.18. Коммутация ЛЭ на матрицы соединений

Строки ГМС и

К смешен- ному Л Б

1о1

я]

LE1 LE5

I.E6 LE10

10 .

к смешенному л Б

Столбец ГМС

На Рис. 1.18 приведена схема коммутации ЛБ и ЛЭ на локальную и глобальную матрицу соединений Следует отметить, что ГМС имеет непрерывную структуру, как по строкам, так и по столбцам (т н FastTrack Interconnect). Как можно видеть из Рис.1.18, ЛЭ имеют возможность коммутации входов и выходов как на ЛМС, так и на ГМС Кроме того, на Лэ могут быть сформированы глобальные управляющие сигналы, такие, как внутренняя тактовая частота, сигналы асинхронного сброса и установки Каждый ЛБ коммутируется на две Лмс, тем самым улучшая возможности трассировки ПЛИС

На Рис 1.19 приведена структурная схема элемента ввода-вывода (ЭВВ)

Рис. 1.19. Элемент ввода-вывода

- Delay \-

КГМС,

Разрешение. выхода

К ЛМС.

Й>1

к ЛМС.

Контроль скорости ЭВВ

Как можно заметить, ЭВВ позволяет скоммутировать данные как на глобальные цепи, так и на локальную матрицу соединений. Управление ЭВВ осуществляется с помощью глобального управляющего сигнала разрешения выхода (Chip-Wide Output Enable) Кроме того, можно задать режим пониженной скорости переключения ЭВВ (Slew Rate Control), что позволяет снизить звон от высокой Скорости переключения, правда ценой задержки 5нс

ПЛИС семейства FLEX6000 поддерживают возможность конфигурации через порт JTAG, временные диаграммы приведены на Рис. 1.20.

Временные параметры конфигурации по порту JTAG приведены в Таблице 1.6

На Рис. 1.21 приведена временная модель FLEX6000, а в Таблице 1.7 - значения ее параметров

Рис. 1.20. Временные диаграммы конфигурации через порт JTAG

Захват

Управление

)CZZ1ZZCZDC

tjCP

tXH tJCL

tJPZX

tjszx

tjssu

tjpsu

tjpco

tjsco

tjPH

tjpxz

tJSH

tjsxz

Таблица 1.6. Временные параметры конфигурации no порту JTAG

Рис. 1.21. Временная модель ПЛИС FLEX6000

tLOCAL

tROW

Перенос Каскадирование

tDIN D tDIN C

tREG TO.REG tCASC TO REG tCARRY TO REG tDATA TO REG

tLD CLR

tREG TO CARRY tCARRY.T6 CARRY tDATA TO CARRY

3 tec

tCLR

tREG TO OUT tCASCJO OUT tCARRY.TO.OUT tDATA TO OUT

tREG.TO.CASC tCASC TO CASC tCARRY TO cASC tDATA TO CASC

tLABCARRY -7

tLEGLOBAL

tcOL

Перенос

tLABCASC

-;- .

Каскадирование

tiN tlN DELAY

tool

t002 t003

txz tzxi

tZX2

tzxs

. I/O PIN

Таблица 1.7. Параметры временной модели