FPGA学习:分布式RAM和Block ram

时间:2025-08-02  作者:Diven  阅读:0

以下分析基于xilinx 7系列

FPGA学习:分布式RAM和Block ram

CLB是xilinx基本逻辑单元,每个CLB包含两个slICes,每个slICes由4个(A,B,C,D)6输入LUT和8个寄存器组成。

同一CLB中的两片slices没有直接的线路连接,分属于两个不同的列。每列拥有独立的快速进位链资源。

slice分为两种类型 SLICEL, SLICEM 。 SLICEL可用于产生逻辑,算术,ROM。 SLICEM除以上作用外还可配置成分布式RAM或32位的移位寄存器。每个CLB可包含两个SLICEL或者一个SLICEL与一个SLICEM.

7系列的LUT包含6个输入 A1 -A6 , 两个输出 O5 , O6 。

可配置成6输入查找表,O6此时作为输出。或者两个5输入的查找表,A1-A5作为输入 A6拉高,O5,O6作为输出。

一个LUT包含6个输入,逻辑容量为2^6bit,为实现7输入逻辑需要2^7容量,对于更多输入也一样。每个SLICES有4个LUT,256bit容量能够实现最多8bit输入的逻辑。为了实现此功能,每个SLICES还包括3个MUX(多路选择器)

F7AMUX 用于产生7输入的逻辑功能,用于连接A,B两个LUT

F7BMUX 用于产生7输入的逻辑功能, 用于连接C,D两个LUT

F8MUX 用于产生8输入的逻辑功能, 用于连接4个LUT

对于大于8输入的逻辑需要使用多个SLICES, 会增加逻辑实现的延时。

一个SLICES中的4个寄存器可以连接LUT或者MUX的输出,或者被直接旁路不连接任何逻辑资源。寄存器的置位/复位端为高电平有效。只有CLK端能被设置为两个极性,其输入若要改变电平需要插入逻辑资源。例如低电平复位需要额外的逻辑资源将rst端输入取反。但设为上升/下降沿触发寄存器不会带来额外消耗。

分布式RAM

SLICEM可以配置成分布式RAM,一个SLICEM可以配置成以下容量的RAM

多bit的情况需要增加相应倍数的LUT进行并联。

分布式RAM和 BLOCK RAM的选择遵循以下方法:

1. 小于或等于64bit容量的的都用分布式实现

2. 深度在64~128之间的,若无额外的block可用分布式RAM。要求异步读取就使用分布式RAM。数据宽度大于16时用block ram。

3. 分布式RAM有比block ram更好的时序性能。 分布式RAM在逻辑资源CLB中。而BLOCK RAM则在专门的存储器列中,会产生较大的布线延迟,布局也受制约。

移位寄存器(SLICEM)

SLICEM中的LUT能在不使用触发器的情况下设置成32bit的移位寄存器,4个LUT可级联成128bit的移位寄存器。并且能够进行SLICEM间的级联形成更大规模的移位寄存器。

MUX

一个LUT可配置成4:1MUX.

两个LUT可配置成最多8:1 MUX

四个LUT可配置成16个MUX

同样可以通过连接多个SLICES达成更大规模设计,但是由于SLICE没有直接连线,需要使用布线资源,会增加较大延迟。

进位链

每个SLICE有4bit的进位链。每bit都由一个进位MUX(MUXCY)和一个异或门组成,可在实现加法/减法器时生成进位逻辑。该MUXCY与XOR也可用于产生一般逻辑。

猜您喜欢


闸坝工程作为重要的水利设施,其安全监测至关重要。振弦式传感器因其高精度、稳定性和抗干扰能力,在闸坝工程安全监测中得到了广泛应用。以下是几种常见的振弦式传感器及其...
2025-02-08 15:36:00

贴片电阻,作为电子电路中不可或缺的元件,其封装类型直接影响着电路板的设计和性能。了解常见的贴片电阻封装类型,对于电子爱好者和工程师都至关重要。目前市面上最常见的...
2025-04-14 15:03:22

tea1995t是一款常用的同步整流驱动芯片,但在实际应用中,有时会出现驱动波形不正常的情况,导致系统效率降低甚至无法正常工作。本文将针对tea1995t同步整...
2024-07-08 00:00:00


肖特基二极管是具有低正向压降和极快开关速度的半导体器件,应用于电源管理、整流、开关电源及高频电路中。相比于传统的硅二极管,肖特基二极管的导通损耗更低,反向恢复时...
2025-04-04 03:31:06

自恢复保险丝(Polyfuse)是非常重要的配件。bel宝威作为业内知名品牌,其自恢复保险丝以高品质的性能和稳定的保护能力受到关注。本文将详细介绍bel宝威自恢...
2024-07-01 04:03:30

十字槽小盘头螺钉和弹垫是机械连接中不可少的重要组成部分。十字槽小盘头螺钉因其独特的设计,能够在安装时提供更好的抓握力,减少滑动,确保紧固效果。其小巧的盘头形状使...
2016-10-02 00:00:00


气缸附件是指与气缸配合使用的各种辅助设备和部件,在气缸的工作过程中起到重要的支持和优化作用。常见的气缸附件包括气缸盖、活塞、活塞环、密封圈以及气缸支架等。这些附...
2022-08-19 00:00:00