Упрощенная структура микросхем FPGA

Микросхема FPGA состоит из следующих частей.

1. Блоки ввода/вывода – содержат входные и выходные буфера и осуществляют преобразование электрических уровней. Поддерживаемые внешние форматы: TTL, CMOS, PCI, DDR.

2. Аппаратные умножители – осуществляют умножение 18×18 бит и не предназначены для других операций. Эти умножители реализованы на уровне транзисторов. Быстродействие порядка 5 – 6 нс.

3. Блочная память предназначена для хранения данных до нескольких Мбит. Она состоит из блоков 2k×18 бит.

4. DCM (Digital Clock Manager, PLL) – это цифровой менеджер частот. Его основные функции – автоподстройка частоты, умножение и деление частоты.

5. RISC-процессор – это процессор с конвейерной архитектурой. Он входит в состав очень дорогих микросхем. Их количество может доходить до 4 – 8.

6. Массив КЛБ – это массив конфигурационно-логических блоков. КЛБ состоит из четырех секций (рисунок 2).

Рисунок 2 – Массив КЛБ

SHIFT_IN и SHIFT_OUT – это вход и выход сдвигового регистра (для каскадирования сдвиговых регистров).

C_IN и C_OUT – входной и выходной переносы (для каскадирования суммирующих устройств). С их помощью строится последовательный сумматор с параллельным переносом.