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浅析FPGA的结构组成及作业原理

浅析FPGA的结构组成及工作原理-FPGA主要由大量的CLB来作为最小逻辑单元,使用内部连线将这些最小的逻辑单元连接,完成更大的逻辑功能单元,再与这些IOB连接完成最终结果或信号的输入输出。

FPGA(现场可编程门阵列),它是作为专用集成电路ASIC)领域中的一种半定制电路而呈现的,一般来说比ASIC(专用集成电路)的速度要慢,完结相同的功用比ASIC电路面积要大。可是FPGA内部运用可装备逻辑模块(CLB),输入输出模块(IOB),内部连线(interconnect)等部分组成,因而FPGA简直能够完结一切的数字逻辑功用芯片,包括CPU

以某厂某系列FPGA为例,其结构简略描绘为:

浅析FPGA的结构组成及作业原理

FPGA主要由很多的CLB来作为最小逻辑单元,运用内部连线将这些最小的逻辑单元衔接,完结更大的逻辑功用单元,再与这些IOB衔接完结终究成果或信号的输入输出。

CLB的结构简略描绘为:

浅析FPGA的结构组成及作业原理

每个slice内部都包括有查找表(LUT)和寄存器(REG),查找表实质为一个sram,内部存储着数字逻辑功用的真值表,真值表(sram)的输出衔接到寄存器(REG)或许衔接到其他slice里的真值表作为输入,组组成更大的逻辑。

例如:运用2输入查找表(即只能输入2个信号)完结D=(A与B)或C;的逻辑功用。

由以上的比如能够看出FPGA与CPU,GPUDSP等的作业方式有着实质的差异,它的作业方式不再是获取指令,解码指令,履行指令,而是在一个芯片内部去以真值表为器材来画逻辑电路图,因而FPGA的开发归于硬件开发,它也有布局,布线,以及因布线长度推迟等形成的竞赛冒险和亚稳态等电气特性。

从FPGA的根本结构能够看出FPGA内部逻辑单元,类似于人脑的神经单元,可是因为现在FPGA的逻辑单元里的逻辑功用固化之后不能实时动态的改动,就像画好的电路图制成电路板之后不能动态的改动相同,因而若是FPGA也能与人脑的神经单元相同,能够实时改动状况改动里边的逻辑,则或许真实的人工智能将不再悠远,机器也将能够真实同人类相同具有思想。

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