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          FPGA中實現LUT設計的簡介

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          上傳日期: 2020-12-29

          上 傳 者: 易水寒他上傳的所有資料

          資料介紹

          標簽:RAM(679)存儲器(3851)fpga(12267)

          FPGA中,實現邏輯的基本單元是查找表(LUT)而非基本門電路。目前的FPGA中,單一LE或者Cell通常能實現至少4輸入查找表的邏輯功能。

          4輸入查找表可以看成是具有4位地址1位數據的存儲器,能夠存儲16bit數據,這也是LUT能被用于組建分布式RAM的原因。

          如果要構成一個6輸入1輸出MUX,可以通過兩片4輸入查找表級聯,也可直接用一片完整的6輸入查找表,兩片4輸入的查找表的存儲容量是32,而一片完整的6輸入查找表的存儲容量是64;若使用6輸入查找表(存儲容量為64)實現4輸入(存儲容量為16)的邏輯功能,則浪費了75%的存儲容量。也就是說,采用較少輸入的查找表實現較多輸入查找表的功能,在面積上有更高的利用率。

          但是并非只需要考慮面積利用率,還應考慮到時序和布線問題,按照輸入越少面積利用率越高的說法,豈不是2輸入查找表更具有優勢?但是各個FPGA廠商都不提供2輸入查找表,因為如果FPGA都以2輸入查找表為基本邏輯單元,那么實際應用中,幾乎所有的邏輯都需要查找表級聯實現,但是FPGA中的布線資源并不足以支撐這樣的設計,同時,這樣的設計也將導致時序問題。

          因此,使用多少輸入作為基本的查找表是一個重要的問題,目前在一般的FPGA中,為了平衡查找表擴展和面積使用率,4輸入查找表受到廣泛應用;在復雜的FPGA中,可能采用混合查找表,比如同時使用3輸入和4輸入。

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