Dispositivi programmabili - PowerPoint PPT Presentation

About This Presentation
Title:

Dispositivi programmabili

Description:

none – PowerPoint PPT presentation

Number of Views:106
Avg rating:3.0/5.0
Slides: 101
Provided by: marsis
Category:

less

Transcript and Presenter's Notes

Title: Dispositivi programmabili


1
Dispositiviprogrammabili
2
Dispositivi programmabili
  • Sono dispositivi hardware (chip) che mettono a
    disposizione elementi logici piu o meno
    complessi che possono essere opportunamente
    interconnessi secondo diverse configurazioni in
    funzione delle specifiche di progetto
  • Dispongono di
  • Componenti logici (porte logiche, Flip-Flop,
    Buffer)
  • Linee di connessione
  • Sistemi di inetrconnessione (Multiplexer,
    connessioni)
  • Porte di I/O
  • Tipologie di Circuiti Programmabili
  • PLA, PAL, ROM.
  • CPLD
  • FPGA

3
Dispositivi Programmabili
  • I diversi dispositivi possono essere classificati
    in base a diversi aspetti
  • Modalita di programmazione
  • programmabili a maschera (MPGA)
  • programmabili una volta (Fuse o Antifuse)
  • riprogrammabili (EEPROM, SRAM)
  • riconfigurabili (SRAM)
  • Connessioni
  • Globali
  • Locali e distribuite

4
Modalita di programmazione
  • FUSE
  • Le connessioni tra linee sono inizialmente tutte
    attive
  • In fase di programmazione si disattivano
    permanentemente le connessioni inutili
  • ANTIFUSE
  • Le connessioni tra linee sono inizialmente tutte
    inattive
  • In fase di programmazione si attivano
    permanentemente le connessioni utili
  • EEPROM
  • le connessioni inizialmente sono tutte inattive
  • In fase di programmazione si possono attivare o
    disattivare elettricamente in modo non
    distruttivo
  • Lo stato viene mantenuto anche in assenza di
    alimentazione

5
Modalita di programmazione
  • SRAM le connessioni inizialmente sono tutte
    inattive
  • In fase di programmazione si possono attivare o
    disattivare elettricamente in modo non
    distruttivo
  • Lo stato NON viene mantenuto in assenza di
    alimentazione
  • Maggiore velocita di programmazione rispetto la
    tecnologia EEPROM
  • In base alla tecnologia la programmazione puo
    avvenire
  • Durante la fase non operativa del dispositivo
    (riprogrammabile)
  • Durante la fase operativa del dispositivo
    (riconfigurabile)
  • Si interviene separatamente su varie parti del
    dispositivo

6
Fuse
  • Le linee del dispositivo sono in origine tutte
    connesse
  • La programmazione consiste nel BRUCIARE (fuse)
    alcune connessioni in modo tale da mantenere solo
    quelle necessarie
  • La programmazione avviene mediante una tensione
    piu elevata di quella di normale funzionamento

7
Antifuse
  • Le linee del dispositivo sono in origine tutte
    disconnesse
  • La programmazione consiste nel CREARE
    (antifuse) le connessioni necessarie
  • La programmazione avviene mediante una tensione
    piu elevata di quella di normale funzionamento

8
EEPROM
  • Le linee del dispositivo sono in origine tutte
    disconnesse
  • La programmazione consiste nel DEPOSITARE una
    carica sul gate flottante del transistor in modo
    da mandarlo in conduzione
  • La cancellazione puo avvenire elettricamente o
    tramite esposizione a raggi UV

9
SRAM (RAM statica)
  • Le linee del dispositivo sono in origine tutte
    disconnesse
  • La programmazione consiste nel MEMORIZZARE un
    valore logico (0 o 1) inu una cella di RAM
    Statica

10
Connessioni
  • Connessione Globale
  • Linea che attraversa buona parte del dispositivo
    e condivisa da molti elementi logici
  • Elevati ritardi
  • Puo essere pilotata da un solo elemento logico
    (scarsa flessibilita)
  • Connessione locale
  • Linea che attraversa una parte ridotta del
    dispositivo ed e condivisa da pochi elementi
  • ritardi piu contenuti
  • elevata flessibilita

11
Connessioni
  • Le connessioni globali sono caratteristiche dei
  • Dispositivi logici a due livelli
  • PAL, PLA, ROM
  • CPLD (Complex Programmable Logic Device)
  • Le connessioni locali sono caratteristiche degli
  • FPGA (Field Programmable Gate Array)

12
Logiche programmabili a 2 livelli
  • Sono usate per realizzare funzioni logiche a due
    livelli NOTA1 qualunque funzione combinatoria
    puo essere espressa come somma di termini minimi
  • NOTA2 si possono realizzare funzioni a piu
    livelli sfuttando la retroazione
  • Dispongono di
  • Un numero di ingressi fissato (Buffer di
    Ingresso)
  • Un piano di AND (per realizzare i termini minimi)
  • Un piano di OR (per realizzare le somme)
  • Un numero di uscite fissato (Buffer di Uscita)

13
Logiche programmabili a due livelli
  • Vi sono tre tipi principali
  • PLA (Programmable Logic Array)
  • Piano AND programmabile
  • Implementa solo i termini minimi necessari
  • Piano OR programmabile
  • PAL (Programmable Array Logic)
  • Piano AND programmabile
  • Piano OR fissato
  • Impone un vincolo sul numero di termini minimi
    che la funzione contiene
  • ROM (Read Only Memory)
  • Piano AND fissato
  • Implementa tutti i possibili termini minimi
    (DECODER)
  • Piano OR programmabile

14
Programmable Logic Array (PLA)
  • Consente di realizzare qualunque funzione logica
  • Questa e espressa in somme di implicanti

15
Programmable Logic Array (PLA)
  • Schema logico di una PLA
  • Esempio con 3 ingressi e due uscite (non
    programmata)

16
Programmable Logic Array (PLA)
  • ESEMPIO1
  • Realizzazione delle funzioni f1 ab ac
    abc f2 ab ac abc
  • Prodotti p1 ab p2 ac p3 ac p4 abc
  • Somme f1 p1 p3 p4 f2 p1 p2 p4

Formato PLA 11- 10 1-0 10 001 10 11- 01 1-1 01 00
1 01
17
Programmable Logic Array (PLA)
18
Programmable Logic Array (PLA)
19
Programmable Logic Array (PLA)
20
Programmable Logic Array (PLA)
21
Programmable Array Logic (PAL)
  • Piano di AND programmabile e piano OR fissato
  • Consente di implementare somme di prodotti
  • Vi puo essere un limite sul numero massimo di
    prodotti che possono concorrere nella
    realizzazione di una funzione

22
Programmable Array Logic (PAL)
  • Schema logico di una PAL
  • Esempio di PAL a 3 ingressi e 2 uscite (non
    programmata)

23
Read Only Memory (ROM)
  • Puo essere realizzata con un piano di AND fisso
    e completo e con un piano di OR programmabile
  • In pratica implementa m funzioni a n ingressi
  • ad una configuarzione dingresso (INDIRIZZO)
    viene associata una configurazione duscita
    (PAROLA)
  • Il piano AND agisce da DECODIFICATORE degli
    indirizzi

24
Read Only Memory (ROM)
  • Piano AND (decodificatore degli indirizzi)
  • realizza tutti i possibili termini minimi
  • per ogni configurazione dingresso attiva una ed
    una sola linea duscita

25
Read Only Memory (ROM)
  • Schema logico del piano AND

26
Read Only Memory (ROM)
  • Schema logico di una ROM
  • Esempio di una ROM a 3 ingressi e 4 uscite (non
    programmata)

27
Read Only Memory (ROM)
  • Esempio
  • dalla tabella di verita della funzione a piu
    uscite

28
Read Only Memory (ROM)
  • Realizzazione della funzione

29
PLA e PAL avanzate
  • PLA e PAL consentono di realizzare solo reti
    combinatorie a due livelli
  • Questo limite puo essere superato
  • Introducendo una rete di reazione
  • permette di implementare reti combinatorie a piu
    di due livelli
  • Introducendo elementi di memoria (Flip-Flop)
  • permette di implementare macchine sequenziali
    (sincrone)

30
PLA e PAL avanzate
  • Esempio di implementazione di una rete
    combinatoria a piu livelli grazie alla
    retroazione

31
PLA e PAL avanzate
  • Esempio realizzazione

32
PLA e PAL avanzate
  • Laggiunta di elementi di memoria in uscita
    possono ulteriormente ampliare le prestazioni del
    dispositivo

33
CPLD Complex Programmable Logic Device
  • Sono la logica evoluzione di PAL e PLA
  • Sono caratterizzati da
  • Connessioni globali
  • Logica Concentrata
  • Rispetto PAL e PLA
  • Sono piu complessi e hanno dimensioni maggiori
  • Consentono di ottenere prestazioni piu elevate

34
CPLD - XC9500 Architecture
3
In-System Programming Controller
JTAG Controller
5 volt in-system programmable (ISP) CPLDs 5 ns
pin-to-pin 36 to 288 macrocells (6400
gates) Industrys best pin-locking
architecture 10,000 program/erase cycles Complete
IEEE 1149.1 JTAG capability
JTAG Port
Function Block 1
I/O
I/O
Function Block 2
I/O
I/O Blocks
FastCONNECT Switch Matrix
I/O
Function Block 3
Global Clocks
3
Global Set/Reset
1
Function Block 4
Global Tri-States
2 or 4
35
XC9500 Function Block
Each function block is like a 36V18 !
36
Struttura XC9500
Struttura della macrocella
37
Struttura XC9500
Struttura del product term allocator
38
Struttura XC9500
Possibilita di collegamento offerte dal
product term allocator
39
Struttura XC9500
Possibilita di collegamento offerte dal
product term allocator
40
Struttura XC9500
Linee globali di clok, set, reset
41
Struttura XC9500
Cella di I/O
42
XC9500 Product Family
9536
9572
95108
95144
95216
95288
Macrocells
36
72
108
144
216
288
Usable Gates
800
1600
2400
3200
4800
6400
tPD (ns)
5
7.5
7.5
7.5
10
10
Registers
36
72
108
144
216
288
Max I/O
34
72
108
133
166
192
VQ44 PC44
PC44 PC84 TQ100 PQ100
PC84 TQ100 PQ100 PQ160
PQ100 PQ160
Packages
HQ208 BG352
PQ160 HQ208 BG352
43
XC9500 - Q e A
Q E possibile realizzare tramite CPLD XC9500 la
seguente architettura?
44
XC9500 - Q e A
Q E possibile realizzare tramite CPLD XC9500 la
seguente architettura?
A NO con una CPLD si possono realizzare solo
circuiti DIGITALI
45
XC9500 - Q e A
Q E possibile realizzare tramite CPLD XC9500 la
seguente funzione, ossia un predeterminato
RITARDO asincrono ?
In
Out
RIT 20ns
46
XC9500 - Q e A
Q E possibile realizzare tramite CPLD XC9500 la
seguente funzione, ossia un predeterminato
RITARDO asincrono ?
In
Out
RIT 20ns
A NO non vi e alcun modo o alcun elemento che
possa realizzare questa funzione.
Nota1 nei circuiti digitali il ritardo e una
conseguenza (indesiderata) della struttura stessa
del circuito e non un parametro da
soddisfare Nota2 Un elemento di ritardo e
tuttavia realizzabile in modo SINCRONO
47
XC9500 - Q e A
Q E possibile realizzare tramite CPLD XC9500 la
seguente funzione logica (gli ingressi e le
uscite siano collegati direttamente ai pin di I/O
del dispositivo)?
48
XC9500 - Q e A
Q E possibile realizzare tramite CPLD XC9500 la
seguente funzione logica (gli ingressi e le
uscite siano collegati direttamente ai pin di I/O
del dispositivo)?
A NO Non esiste alcun collegamento diretto tra
i pin e la logica interna, ma bisogna passare
attraverso ai buffer di I/O (il tool di sviluppo
corregge automaticamente questo tipo di errore)
49
(No Transcript)
50
XC9500 - Q e A
Q E possibile realizzare tramite CPLD XC9500 la
seguente funzione (una logica pilota altre
logiche struttando un bus tri-state)

Logic 2
Logic 3
Logic 1
51
XC9500 - Q e A
Q E possibile realizzare tramite CPLD XC9500 la
seguente funzione (una logica pilota altre
logiche struttando un bus tri-state)

Logic 2
Logic 3
Logic 1
A NO ! Gli unici buffer tri-state del
dispositivo sono disponibili nei blocchi di I/O e
pertanto non possono essere usati per pilotare
logiche interne al dispositivo stesso! (un
eventuale loop dal pin di uscita dovrebbe passare
attraverso un buffer di ingresso che ne
annullerebbe leffetto
52
FPGA Introduzione
  • Le FPGA (Field Programmable Gate Array) sono
    dispositivi programmabili costituiti da una
    matrice di componenti logici collegabili tra loro

Complex Programmable Logic Device (CPLD)
Field-Programmable Gate Array (FPGA)
Architecture PAL/22V10-like Gate
array-like More Combinational More Registers
RAM Density Low-to-medium Medium-to-high
0.5-10K logic gates 1K to 3.2M system
gates Performance Predictable timing
Application dependent Up to 250 MHz today
Up to 200 MHz today Interconnect Crossbar
Switch Incremental
53
FPGA
  • Le FPGA mettono a disposizione dellutente
  • Componenti logici (CLB - Slice) costituiti da
  • logica, piccole memorie, flip-flop, buffer,
    multiplexer.
  • Linee di connessione
  • sia locali (corte) che distribuite (lunghe)
  • Matrici di inter-connessione
  • per collegare varie line tra loro e da queste ai
    blocchi logigi
  • Blocchi di I/O
  • particolari blocchi logici dedicati allI/O
    provvedono Buffer, protezioni, Fan-out,
    resistenze di pull-up e pull-down, adattatori
    dimpedenza,
  • Blocchi particolari
  • memorie, moltiplicatori, PLL, decodificatori,

54
FPGA
  • Pregi e difetti
  • Estremamente versatili
  • Elevata complessita computazionale
  • Piu lente di CPLD e ASIC
  • Costo elevato per singolo componente (ma esistono
    famiglie particolarmente economiche)
  • Costo del prototipo ridotto
  • Time to market molto ridotto
  • Possibilita di upgrade del circuito (anche a
    distanza)
  • Ottime per la realizzazione di prototipi, (ma si
    usano sempre di piu anche negli elevati volumi
    di fabbricazione)
  • Capacita di supportare sistemi interni (embedded
    systems)

55
XC4000 Architecture and Features
56
XC4000 Architecture
Programmable Interconnect
I/O Blocks (IOBs)
Configurable Logic Blocks (CLBs)
57
XC4000E/X Configurable Logic Blocks
  • 2 Four-input function generators (Look Up Tables)
  • - 16x1 RAM or
  • Logic function
  • 2 Registers
  • - Each can be
  • configured as Flip
  • Flop or Latch
  • - Independent
  • clock polarity
  • - Synchronous and
  • asynchronous
  • Set/Reset

58
Look Up Tables
  • Combinatorial Logic is stored in 16x1 SRAM Look
    Up Tables (LUTs) in a CLB
  • Example

Look Up Table
4-bit address
4
(2 )
2
64K !
  • Capacity is limited by number of inputs, not
    complexity
  • Choose to use each function generator as 4 input
    logic (LUT) or as high speed sync.dual port RAM

59
XC4000X I/O Block Diagram
Shaded areas are not included in XC4000E family.
60
Xilinx FPGA Routing
  • 1) Fast Direct Interconnect - CLB to CLB
  • 2) General Purpose Interconnect - Uses switch
    matrix

3) Double Lines 4) Long Lines Segmented across
chip Global clocks, lowest skew 2 Tri-states per
CLB for busses
61
Whats Really In that Chip?
Switch Matrix
Direct Interconnect (Green)
CLB (Red)
Long Lines (Purple)
62
Spartan-II Architecture and Features
63
XilinxYour Programmable Logic Solution
Features
Virtex-II
Spartan-IIE
FPGAs SRAM-based Feature Rich High Performance
FPGAs SRAM-based Feature Rich Low Cost
CPLDs Low Power
10K 600K 10M
Density (System Gates)
64
Features
  • Plentiful logic and memory resources
  • 15K to 200K system gates (up to 5,292 logic
    cells)
  • Up to 57 Kb block RAM storage
  • Flexible I/O interfaces
  • From 86 to 284 I/Os
  • 16 signal standards
  • Advanced 0.25/0.22um 6-Layer Metal Process
  • High performance
  • System frequency as high as 200 MHz

Advanced Clock Control with 4 Dedicated
DLLs Unlimited Re-programmability Fully PCI
Compliant
65
Spartan-II Top-level Architecture
  • Configurable logic blocks
  • Implement logic here!
  • I/O blocks
  • Communicate with other chips
  • Choose from 16 signal standards
  • Block RAM
  • On-chip memory for higher performance

66
Spartan-II Top-level Architecture
  • Clocks and delay locked loops
  • Synchronize to clock on and off chip
  • Rich interconnect resources
  • Three-state internal buses
  • Power down mode
  • Lower quiescent power

67
CLB Structure
  • Each slice has 2 LUT-FF pairs with associated
    carry logic
  • Two 3-state buffers (BUFT) associated with each
    CLB, accessible by all CLB outputs

68
CLB Slice (Simplified)
  • 1 CLB holds 2 slices
  • Each slice contains two sets of the following
  • Four-input LUT
  • Any 4-input logic function
  • Or 16-bit x 1 RAM
  • Or 16-bit shift register

69
CLB Slice (contd)
  • Each slice contains two sets of the following
  • Carry control
  • Fast arithmetic logic
  • Multiplier logic
  • Multiplexer logic
  • Storage element
  • Latch or flip-flop
  • Set and reset
  • True or inverted inputs
  • Sync. or async. control

70
Four-Input LUT
  • Implements combinatorial logic
  • Any 4-input logic function
  • Cascaded for wide-input functions

Truth Table
71
Distributed RAM
RAM16X1S
D
WE

WCLK
O
A0
  • CLB LUT configurable as Distributed RAM
  • A LUT equals 16x1 RAM
  • Implements Single and Dual-Ports
  • Cascade LUTs to increase RAM size
  • Synchronous write
  • Synchronous/Asynchronous read
  • Accompanying flip-flops used for synchronous read

A1
A2
A3
RAM32X1S
D
WE
WCLK
O
A0
A1
A2
A3
A4
or

RAM16X1D
D
WE
WCLK
or
SPO
A0
A1
A2
A3
DPRA0
DPO
DPRA1
DPRA2
DPRA3
72
Shift Register
  • Each LUT can be configured as shift register
  • Serial in, serial out
  • Dynamically addressable delay up to 16 cycles
  • For programmable pipeline
  • Cascade for greater cycle delays
  • Use CLB flip-flops to add depth
  • Use for programmable clock delay

73
Shift Register
  • Register-rich FPGA
  • Allows for addition of pipeline stages to
    increase throughput
  • Data paths must be balanced to keep desired
    functionality

74
Shift Register
  • LUT as shift register
  • Used to add pipeline stages
  • Increase overall register count
  • 16 bit shift register per LUT
  • 64 bit shift register per CLB

75
CLB Arithmetic Logic
  • Dedicated carry logic
  • Provides high performance for counters
    arithmetic functions
  • Discrete XOR component for single level sum
    completion
  • Two separate carry chains in CLB allow for 3
    operand functions
  • Can also be used to cascade LUTs for wide-input
    logic functions

76
3 Operand Adder Function
  • A, B, C are two-bits wide
  • SUM A B C or PARTIAL C, where PARTIAL A
    B
  • Implementation
  • First 2-operand sum AB is performed in Slice 0
  • Second 2-operand sum PARTIAL C is performed
    in Slice 1
  • Fast local feedback connection within the CLB
  • Very small delay for on PARTIAL

77
Dedicated Expansion Multiplexers
  • MUXF5 combines 2 LUTs to form
  • 4x1 multiplexer
  • Or any 5-input function
  • MUXF6 combines 2 slices to form
  • 8x1 multiplexer
  • Or any 6-input function

78
Memory Bandwidth and Flexibility
  • Spartan-II on-chip SelectRAMTM memory

Large FIFOs Packet Buffers Video Line
Buffers Cache Tag Memory Deep/Wide
4Kx1 2Kx2 1Kx4 512x8 256x16
Block RAM
kilobytes
200 MHz Memory Continuum
Highest performance FPGA memory system
79
Block RAM Provides 4K Bits Each
  • Dual read/write ports, each with
  • Independent clock, R/W, and enable
  • Independently configurable data width from 4Kx1
    to 256x16

Data Flow Spartan-II A to B Yes B to
A Yes A to A Yes B to B
Yes
80
Local Routing
Local Routing
  • Interconnect among LUTs, FFs, GRM
  • CLB feedback path for connections to LUTs in same
    CLB
  • Direct path between horizontally adjacent CLBs

81
General Purpose Routing
INTERNAL BUSSES
Internal 3-state Bus
Long lines and Global lines
Buffered Hex lines
Single-length lines
DIRECT CONNECTION
Direct connections
  • 24 single-length lines
  • Route GRM signals to adjacent GRMs in 4
    directions
  • 96 buffered hex lines
  • Route GRM signals to another GRMs six blocks away
    in each of the four directions
  • 12 buffered Long lines
  • Routing across top and bottom, left and right

82
Internal Three-state Buses
83
Routing Summary
  • Vector-based routing
  • Predictable routing delays independent of device
    size and routing direction
  • Core-friendly architecture
  • Quick Place and Route times
  • Design to system at 100,000 gates per minute
  • Easier re-routing
  • Internal 3-state bussing
  • Eliminates bus routing contention
  • Improves density and performance

84
Clock distribution Nets
  • High speed
  • Low skew
  • 4 distribution nets
  • 4 dedicated input PADS
  • 4 dedicated Global buffers with inputs or
  • from clock pad
  • from internal signal

85
System Clock Management
Mirror clock for board distribution
DLL1
DLL2
De-skew clocks
4 low-skew global clocks
System Clocks
Convert clock to different I/O standards using
SelectI/O
DLL3
DLL4
Multiply Divide Shift
Delay Lock Loops (DLLs) Lower Board Costs
86
DLL Capabilities
  • Easy clock duplication
  • System clock distribution
  • Cleans and reconditions incoming clock
  • Quick and easy frequency adjustment
  • Single crystal easily generates multiple clocks
  • Faster state machine utilizing different clock
    phases
  • Excellent for advance memory types
  • De-skew incoming clock
  • Generate fast setup and hold time or fast
    clock-to-outs

87
Generic DLL Operation
  • A DLL inserts delay on the clock net until the
    clock input rising edge is in phase with the
    clock feedback rising edge
  • Requires a well-designed clock distribution
    network the clock edges arrive simultaneously
    everywhere in the part

88
Delay-locked Loop Functions
  • Eliminate clock distribution delay
  • System synchronization (e.g., clock mirrors)
  • Phase-shifted clocks
  • Clock multiplication and division
  • Clean up clocks with 50/50 duty cycle correction
  • Clock lock for internal external
    synchronization
  • DLL feedback connected internally or externally
  • Can synchronize configuration to DLL lock

89
Improved Clock-to-out Using DLL
  • Spartan-II clock-to-out delays reduced over 50

Output standard LVTTL Fast 16mA (OBUF_F_16) Temp
room, Vdd2.5V, Vcco3.3V Waveforms 1
CLKIN 2 DATA OUT (no DLL) 3 DATA OUT (DLL
deskewed) Timing w/o DLL w/ DLL r-gtr
r-gtf r-gtr r-gtf 3.6n 3.5n 1.4n 1.4n
90
DLL Macros
  • Two DLL versions available
  • Controlled by macro choice
  • CLKDLL (low frequency)
  • Input frequency 25 MHz to 100 MHz
  • All 6 outputs available
  • CLK0, CLK90, CLK180, CLK270, CLK2X CLKDV
  • CLKDLLHF (high frequency)
  • Input frequency 60 MHz to 200 MHz
  • 3 outputs available
  • CLK0, CLK180 CLKDV

91
I/O Block (Simplified)
  • Registered input, output, 3-state control
  • Programmable slew rate, pull-up, pull-down,
    keeper and input delay

92
IOBs Organized As Independent Banks
  • As many as eight banks on a device
  • Package dependent
  • Each bank can be assigned any of the 16 signal
    standards

93
Programmable Output Driver
Simultaneous Switching Output Guidelines
  • Significant EMI reduction benefit
  • Programmable driver strength
  • Pull-up and Pull-down drivers can be individually
    controlled
  • 16 different setting for each
  • 2 slew rate settings

94
System Interfaces -- SelectI/O
19 Different Standards Supported!
  • Supports multiple voltage and signal standards
    simultaneously
  • Eliminate costly bus transceivers

95
SelectI/OTM Standards
  • VCCO defines output voltage
  • VREF defines input threshold reference voltage
  • Available as user I/O when using internal
    reference

96
Spartan-II As Center for Signal Translation
Chip to Chip LVTTL, LVCMOS Chip to
Memory SSTL2-I, SSTL2-II, SSTL3-I, SSTL3-II,
HSTL-I, HSTL-III, HSTL-IV, CTT Chip to
Backplane PCI33-5V, PCI33-3.3V, GTL, GTL, AGP
Allows support for future standards!
97
Partial Reconfiguration
  • Frame by frame reconfiguration supported while
    device is running
  • Routing changes affect device operation
  • Re-initializing a block RAM requires stopping all
    access in that column
  • Can dynamically load the required logic at a
    given time
  • Minimizes cost further by time-multiplexing the
    logic resources

98
Power-down Mode
  • Controlled by single power down pin
  • All inputs blocked, appear low internally
  • All outputs disabled
  • All register states preserved
  • Power-down status pin
  • Synchronous wake up
  • 100 uA typical

99
Configuration Modes
There are four ways to program a Spartan-II FPGA
100
Spartan-II Family Overview
101
Spartan-II Architecture Summary
  • Delivers all the key requirements for ASIC
    replacement
  • 200,000 gates
  • 200 MHz
  • Flexible I/O interfaces
  • On-chip distributed and block RAM
  • Clock management
  • Low power
  • Complete development system support
Write a Comment
User Comments (0)
About PowerShow.com