Популярные услуги

Лекция 7. Программируемые межсоединения

2021-03-09СтудИзба

Лекция 7 – Программируемые межсоединения и кварцевый генератор ПЛИС серии ХС2000 фирмы Xilinx

Программируемые межсоединения в ПЛИС позволяют объединять входы и выходы любых БВВ и КЛБ и получать для некоторых целей задержку менее 0,1 нс. Все межсоединения представляют собой сетку вертикальных и горизонтальных металлических сегментов, в месте пересечения которых расположены транзисторы, выполняющие роль программируемых связных точек (Phisical Interconnect Points, PIP), что даёт возможность реализовать требуемый маршрут.

Программируемые межсоединения подразделяются на межсоединения общего назначения, прямые соединения и длинные линии.

Межсоединения общего назначения (General Purpuse Interconnect) используются для передачи сигналов между любыми блоками (см. рисунок 7.1). Они содержат переключающие матрицы (Switch Matrix) для изменения направления и разветвления сигнала (см. рисунок 7.2).

Однако переключающие матрицы вносят существенную задержку в распространение сигнала.

Прямые линии (Direct Interconnect) обеспечивают практически нулевую задержку между соседними логическими блоками (см. рисунок 7.3), а также между БВВ и близлежащими к ним КЛБ (см. рисунок 6.1).

Длинные линии (Long Line), проходящие мимо ПМ (см. рисунок 7.4), также позволяют подводить ко всем логическим блокам сигналы с практически нулевой задержкой.

В ПЛИС серии ХС2000 имеются три вида ДЛ:

· горизонтальные (по одной на каждую строку КЛБ);

· вертикальные (по две на каждый столбец КЛБ);

· глобальная (одна, проходящая возле каждого столбца КЛБ).

В верхнем левом углу кристалла (см. рисунок 6.1) возле логического блока АА расположен глобальный тактовый буфер (Global Buffer, GCLK), предназначенный для подачи через ДЛ одного сигнала к входам В и К всех логических блоков.

Рисунок 7.3 – Прямые соединения логических блоков ПЛИС

Рисунок 7.4 – Конфигурация длинных линий ПЛИС

Второй альтернативный (Alternate Buffer) тактовый буфер ACLK, расположенный в правом нижнем углу кристалла, также позволяет через ДЛ подвести один сигнал ко всем логическим блокам (к выводам В, С и К). Время распространения сигнала по ДЛ к любому КЛБ равно ~ 0.

Длинные линии могут подключаться к выходам КЛБ по отдельности, создавая быстродействующие локальные тактовые цепи, проходящие вдоль одного столбца или строки КЛБ. К горизонтальной ДЛ можно подключить выход Х логического блока, к вертикальной – выход Y.

Кварцевый генератор. Для создания кварцевого генератора (Crystal Oscillator), используемого в проектируемом устройстве, на кристалле ПЛИС серии ХС2000 фирмы Xilinx имеется внутренний быстродействующий инвертирующий усилитель, который связан с двумя выводами МС, расположенными в нижнем правом углу кристалла и имеющими имена XTAL1 и XTAL2 (см. рисунок 7.5 и таблицу 7.1). Рекомендуемые параметры компонентов, приведённых на рисунке 6.5, составляют R1 = 0,5-1 МОм; R2 = 0-1 kOм; C1, C2 =           = 10-40 пф; BQ1 = 1-20 MГц.

Таблица 7.1 – Номера выводов для кварцевого генератора ПЛИС серии ХС2000

Тип корпуса

48 DIP

68 PLCC

68 PGA

84 PLCC

84 PGA

XTAL1

33

46

J10

56

K11

XTAL2

30

43

L10

53

L11

Тактовый сигнал от кварцевого генератора снимается с альтернативного тактового буфера ACLK.

Схема генератора становится активной в начале загрузки конфигурации, что позволяет стабилизировать генератор к моменту её завершения. Реальное внутреннее подключение генератора задерживается до завершения загрузки конфигурации.

Рисунок 7.5 — Кварцевый генератор

Если кварцевой генератор не используется, то БВВ XTAL1 и XTAL2 могут быть использованы, как и любые другие конфигурируемые БВВ.

Выше были рассмотрены основные архитектурные особенности и принципы построения ПЛИС семейства ХС2000. Здесь не приводится информация о назначении контактов для различных корпусов, потребляемой мощности и т.д. Это связано с тем, что данная информация легко доступна на CD Xilinx, так и в Internet.

Лекция "2. Однополупериодный выпрямитель" также может быть Вам полезна.

Вопросы для проверки усвоения материала

1. Назначение межсоединений общего назначения, прямых линий и длинных линий ПЛИС серии ХС2000 фирмы Xilinx.

2. Назначение глобального тактового буфера и альтернативного тактового буфера ПЛИС серии ХС2000 фирмы Xilinx.

3. Назначение и схема кварцевого генератора ПЛИС серии ХС2000 фирмы Xilinx.

Литература

1. Мальцев П.П., Гарбузов Н.И., Шарапов А.П., Кнышев Д.А. Программируемые логические ИМС на КМОП-структурах и их применение.1998. –М.: Энергоатомиздат, -159 с. (15-19 с.)


Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5076
Авторов
на СтудИзбе
455
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее