32. Способы организации соединений в плис
Первым, и самым старим, способом организации соединений в ПЛИС есть программирование плавкими перемычками. При этом способе организации соединений в микросхеме уже с самого производства сделаны все соединения, т.е. логические блоки и элементы соединены между собой перемычкой. Сама эта перемычка является плавкой, т.е. при подаче определенной силы импульса тока перемычка перегорает, тем самым разрывая связь с некоторыми блоками. Таким образом для программирования такой микросхемы нужен специальный программатор, который пережигает не нужные перемычки в схеме и программирую ее под определенную задачу.
Вторим способом есть наращивание перемычек. Для этого так же используется программатор, но в этом случае перемычка не пережигается, а наоборот наращивается в нужном месте. Для этого в микросхеме на местах соединения организуют специальное соединение, не проводящее ток. При программировании на это участок подается импульс тока который вызывает изменения в перемычке, в следствии чего она становится проводимой.
Современными производителями микросхем применяется метод наращивания перемычек, но использующий новую технологию. Место, где нужно соединить блоки схемы, организовано в виде двух металлических контактов, между которыми размещен слой диэлектрика – оксида кремния. При подаче тока на контакты, между ними возникает электрическое поле, которое вызывает изменения в структуре кремния, делая его поликристаллическим и проводящим ток.
Матрица
соединений CPLD
33. Lut: назначение, принцип работы
Программируемая логическая таблица (LUT – lookup table) представляет собой однобитное постоянное запоминающее устройство на 2K ячеек. Причем в ячейке по адресу i хранится 1, если в совершенной дизъюнктивной нормальной форме (СДНФ) логической функции присутствует конституента единицы от всех К входных адресных битов, соответствующая этому адресу. При этом слово адреса i формируется таким образом, что если в конституенте стоит переменная с инверсией, то соответствующий бит адреса – нулевой, а иначе – он единичный. Например, следующая СДНФ кодируется в LUT как единица, записанная по адресу 01012 =5, 01112 =7 и 11012 =13. На рис.2. показана LUT, в которой закодирована эта функция. В современных ПЛИС применяются 3, 4 и 5 – входовые LUT.
Таблица поиска (Lookup table) — это структура данных, обычно массив или ассоциативный массив, используемая с целью заменить вычисления на операцию простого поиска. Увеличение скорости может быть значительным, так как получить данные из памяти зачастую быстрее, чем выполнение трудоёмких вычислений.
Классический пример использования таблиц поиска — вычисление значений тригонометрических функций, например синуса. Его непосредственное вычисление может сильно замедлить работу приложения. Чтобы этого избежать, приложение при первом запуске заранее рассчитывает определённое количество значений синуса, например, для всех целых градусов. Потом, когда программе понадобится значение синуса, она использует таблицу поиска чтобы получить приблизительное значение синуса из памяти, вместо того чтобы вычислять его значение, например, с помощью рядов. Таблицы поиска также используются в математических сопроцессорах; ошибка в таблице поиска привела Intel к печально известному багу уменьшавшему точность операции деления (Pentium FDIV баг).