Modelando respuestas de elementos lógicos FPGA

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Estoy trabajando en el modelado de un circuito implementado en un FPGA, y la pregunta fundamental que sigo encontrando es la siguiente: ¿qué es un elemento lógico? Necesito poder modelar la respuesta temporal de la salida cuando la entrada cambie con la mayor precisión posible. En este momento estamos usando un circuito RC simple controlado por una fuente de voltaje binario (correspondiente a la función lógica implementada) con una constante de tiempo de ~ 400 ps, pero claramente eso es demasiado simplista y no es lo suficientemente preciso.

Mirando, por ejemplo, En el manual de Altera, las LE se implementan esencialmente como una tabla de consulta con componentes de enrutamiento a su alrededor. ¿Alguien me puede indicar la dirección de (a) un diagrama de circuito de una de estas tablas de consulta o (b) un marco de modelado más apropiado? Soy nuevo en esto, así que por favor sea amable.

    
pregunta Andrew

1 respuesta

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Un elemento lógico (LE) se compone de varias puertas. El tiempo exacto de propagación de los datos de las entradas a las salidas depende solo de la combinación de puertas por las que pasan las señales, y eso depende de cómo esté programada la LE.

El principal factor de control de la LE es la tabla de consulta (LUT). Esto tiene 4 entradas de datos y 4 salidas de datos, y es básicamente un pequeño bloque de RAM estática (16 nibbles). La memoria RAM se carga cuando el dispositivo está programado por el chip de configuración. Las señales de datos entrantes son las líneas de dirección de la SRAM, y las señales de datos de salida son el bus de datos de la SRAM. Un cambio de dirección (datos entrantes) produce un cambio preestablecido del valor de los datos (datos salientes).

Para modelar el tiempo, realmente necesita saber qué compuertas están en uso para qué valores de la LUT y factorizar la propagación de esas en su cálculo. Para la LUT en sí, es solo SRAM, así que puedes modelar eso como una pequeña pieza de SRAM.

El diseño real de una LE en diferentes modos de operación se puede encontrar en el documento Elementos lógicos y bloques de matriz lógica en dispositivos Cyclone IV .

    
respondido por el Majenko

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