全定制FPGA設計技術研究.pdf

1、現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）自誕生以來得到了迅猛的發(fā)展，已經(jīng)成為數(shù)字電路最常用的實現(xiàn)載體。廣泛應用于航空航天、醫(yī)療儀器和器械以及工業(yè)控制等眾多領域，充分體現(xiàn)了FPGA在集成電路中的重要地位。
　　本文旨在研究開發(fā)基于SRAM技術的FPGA的結(jié)構(gòu)，并根據(jù)研究獲取的結(jié)構(gòu)參數(shù)設計FPGA器件樣品，為教研室設計百萬門級的抗輻射FPGA芯片提供參考。主要的研究工作和結(jié)果如下：
　　1、通過對Xilinx、Altera、Actel等公司

2、的FPGA產(chǎn)品研究，確定了本次設計的總體結(jié)構(gòu)：邏輯單元采用基于LUT的單元，布線結(jié)構(gòu)為對稱陣列結(jié)構(gòu)。
　　2、研究了邏輯單元結(jié)構(gòu)和布線結(jié)構(gòu)。通過分析不同 k值的LUT的邏輯延遲和面積利用率，最終采用了4輸入LUT的邏輯單元。通過對FPGA的三類布線結(jié)構(gòu)的研究，從布通率和布線資源占有率考慮構(gòu)建了隔離島式FPGA局部布線結(jié)構(gòu)。
　　3、通過對FPGA的工作原理以及子模塊設計進行理論分析之后，繪制出了原理圖，并使用Spectre軟