- •Оглавление
- •Часть 1
- •Введение
- •Современные плис фирмы xilinx:серия virtex
- •Введение
- •Краткая классификация современных микросхем фирмы xilinx
- •Плис fpga
- •Отличительными системными особенностями являются:
- •Процесс конфигурации
- •Потребление энергии
- •Корпуса933
- •Серия Virtex
- •Серия virtex
- •Семейство Virtex-II
- •Семейство Virtex-II Pro
- •Семейство Virtex-4
- •Семейство Virtex-5
- •Серия Spartan
- •Семейство SpartanXl
- •Семейство Spartan-II
- •Семейство Spartan-iie
- •Семейство Spartan-3/3l
- •Плис фирмы Xilinx: семейство SpartanTm-3
- •Обзор архитектурных особенностей
- •Блоки ввода/вывода (бвв)
- •Конфигурируемые Логические Блоки (клб)
- •Блочная память
- •Блоки умножителей
- •Цифровые блоки управления синхронизацией
- •Линии связи
- •Конфигурирование в устройстве
- •Архитектура плис Spartan-6
- •Slice Spartan-6
- •Блочная память. (Block ram)
- •Потребляемая мощность плис. Эксперимент.
- •Практический эксперимент
- •Расчет потребляемого тока плис. Xilinx Power Estimator (xpe)
- •Xilinx xPower
- •Результат
- •Xilinx Documentation Navigator
Семейство Spartan-3/3l
1.2В серия семейства ПЛИС с архитектурой FPGA (Field-Programmable Gate Arrays) Spartan™-3 специально разработана для использования в электронных устройствах, рассчитанных на большие тиражи и невысокую стоимость комплектующих.
В таблице представлены 8 кристаллов, отличающихся логической ёмкостью, при этом минимальный по ёмкости кристалл содержит 50 тыс. эквивалентных системных вентилей, а максимальный - 5 млн.
Основные особенности семейства Spartan-3
второе поколение ПЛИС, способных заменить ASIC:
- емкость достигает 15 552 логических ячеек и 600 000 системных вентилей;
- свойства, основанные на архитектуре Virtex-E;
- неограниченное перепрограммирование в системе;
- низкая стоимость;
иерархическая система элементов памяти:
- на базе 4-х входовых таблиц преобразования (4-LUT – Look-Up Table) конфигурируемых либо как 16-битовое ОЗУ, либо как 16-битовый сдвиговый регистр;
- встроенная блочная память, каждый блок конфигурируется как синхронное двухпортовое ОЗУ ёмкостью 4 кбит;
- быстрые интерфейсы к внешнему высокопроизводительному ОЗУ;
полная совместимость с 3,3 В шиной PCI, 66 МГц, 64 бита;
сегментированная архитектура линий связи;
специальная логика ускоренного переноса для высокоскоростных арифметических операций;
специальная поддержка умножителей;
каскадируемые цепочки для функций с большим количеством входов;
многочисленные регистры/защелки с разрешением тактирования и синхронные/асинхронные цепи установки и сброса;
4 встроенных модуля автоподстройки задержек (DLL - delay-locked loop) для расширенного управления тактовыми сигналами как внутри ПЛИС, так и всего устройства;
4 глобальные сети распределения тактовых сигналов с малыми разбегами фронтов плюс 24 локальные тактовые сети;
логика периферийного сканирования в соответствии со стандартом IEEE 1149.1;
совместимость по выводам кристаллов разной ёмкости в одинаковых корпусах;
поддержка 19 высокопроизводительных сигнальных стандартов ввода-вывода, среди которых:
- LVTTL, LVCMOS, HSTL, SSTL, AGP, CTT, GTL - однополюсные;
- LVDS и LVPECL - дифференциальные;
до 205 дифференциальных пар ввода-вывода, которые могут быть входными, выходными или двунаправленными;
проектирование осуществляется пакетом программного обеспечения ISE (Integrated Software Environment), работающими на ПК или рабочей станции:
- полностью автоматизированное проектирование, размещение и трассировка;
- обширная IP-библиотека, включающая в себя функции DSP и программируемого процессора.
|
Логических ячеек |
Системных вентилей |
Матрица КЛБ |
Блочная ОЗУ, бит |
Максимум пользовательских блоков ввода-вывода |
Дифференциальные пары ввода-вывода, макс. |
XC2S50E |
1 728 |
50 000 |
16x24 |
32 |
182 |
83 |
XC2S100E |
2 700 |
100 000 |
20x30 |
40 |
202 |
86 |
XC2S150E |
3 888 |
150 000 |
24x36 |
48 |
265 |
114 |
XC2S200E |
5 292 |
200 000 |
28x42 |
56 |
289 |
120 |
XC2S300E |
6 912 |
300 000 |
32x48 |
64 |
329 |
120 |
XC2S400E |
10 800 |
400 000 |
40x60 |
160 |
410 |
172 |
XC2S600E |
15 552 |
600 000 |
48x72 |
288 |
514 |
205 |