詳細介紹數字時(shí)鐘管理模塊與嵌入式塊RAM

3.數字時(shí)鐘管理模塊(DCM)

業(yè)內大多數FPGA 均提供數字時(shí)鐘管理( 賽靈思公司的全部FPGA 均具有這種特性)。賽靈思公司推出最先進(jìn)的FPGA 提供數字時(shí)鐘管理和相位環(huán)路鎖定。相位環(huán)路鎖定能夠提供精確的時(shí)鐘綜合，且能夠降低抖動(dòng)，并實(shí)現過(guò)濾功能。

4.嵌入式塊RAM(BRAM)

大多數FPGA 都具有內嵌的塊RAM，這大大拓展了FPGA 的應用范圍和靈活性。塊RAM 可被配置為單端口RAM、雙端口RAM、內容地址存儲器(CAM) 以及FIFO 等常用存儲結構。RAM、FIFO 是比較普及的概念，在此就不冗述。CAM 存儲器在其內部的每個(gè)存儲單元中都有一個(gè)比較邏輯，寫(xiě)入CAM 中的數據會(huì )和內部的每一個(gè)數據進(jìn)行比較，并返回與端口數據相同的所有數據的地址，因而在路由的地址交換器中有廣泛的應用。除了塊RAM，還可以將FPGA 中的LUT 靈活地配置成RAM、ROM 和FIFO 等結構。在實(shí)際應用中，芯片內部塊RAM 的數量也是選擇芯片的一個(gè)重要因素。

圖2-7 內嵌的塊RAM

單片塊RAM 的容量為18k 比特，即位寬為18 比特、深度為1024，可以根據需要改變其位寬和深度，但要滿(mǎn)足兩個(gè)原則：首先，修改后的容量( 位寬 深度) 不能大于18k 比特;其次，位寬最大不能超過(guò)36 比特。當然，可以將多片塊RAM級聯(lián)起來(lái)形成更大的RAM，此時(shí)只受限于芯片內塊RAM的數量，而不再受上面兩條原則約束。

5. 豐富的布線(xiàn)資源

布線(xiàn)資源連通FPGA 內部的所有單元，而連線(xiàn)的長(cháng)度和工藝決定著(zhù)信號在連線(xiàn)上的驅動(dòng)能力和傳輸速度。FPGA 芯片內部有著(zhù)豐富的布線(xiàn)資源，根據工藝、長(cháng)度、寬度和分布位置的不同而劃分為4類(lèi)不同的類(lèi)別。第一類(lèi)是全局布線(xiàn)資源，用于芯片內部全局時(shí)鐘和全局復位/ 置位的布線(xiàn);第二類(lèi)是長(cháng)線(xiàn)資源，用以完成芯片Bank 間的高速信號和第二全局時(shí)鐘信號的布線(xiàn);第三類(lèi)是短線(xiàn)資源，用于完成基本邏輯單元之間的邏輯互連和布線(xiàn);第四類(lèi)是分布式的布線(xiàn)資源，用于專(zhuān)有時(shí)鐘、復位等控制信號線(xiàn)。

圖2-8 FPGA內部互連布線(xiàn)

在實(shí)際中設計者不需要直接選擇布線(xiàn)資源，布局布線(xiàn)器可自動(dòng)地根據輸入邏輯網(wǎng)表的拓撲結構和約束條件選擇布線(xiàn)資源來(lái)連通各個(gè)模塊單元。從本質(zhì)上講，布線(xiàn)資源的使用方法和設計的結果有密切、直接的關(guān)系。