基于多功能可擴展快速連接的可編程邏輯單元結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種邏輯單元結構，尤其是一種基于多功能可擴展快速連接的可編程邏輯單元結構，屬于可編程邏輯器件的技術領域。
【背景技術】
[0002]可編程邏輯器件，通過軟件工具，開發，仿真和測試，快速地將設計編程到器件中，節省大量的非重復性工程成本和電路研發周期，同時可編程邏輯器件是基于重復配置的存儲技術，只需要重新下載編程，即可完成電路的修改。可編程邏輯器件具有開發周期短，成本低，風險小，集成度高，靈活性大，且便于電子系統維護和升級等優點，因此受到了廣大終端產品用戶的青睞，成為了集成電路芯片的主流，且被廣泛應用在各種領域如通信、控制、視頻、信息處理、電子、互聯網、汽車以及航空航天等。
[0003]可編程邏輯器件，主要包含可編程邏輯單元，數字信號處理DSP，存儲單元BRAM以及一些高速接口，時鐘模塊和IP核等，而可編程邏輯單元是可編程邏輯器件中最基本和核心的結構，它在器件中按陣列重復分布，并隨著芯片應用規模的增大，而進入千萬門級陣列，因此可編程邏輯單元的設計是整個器件的關鍵，它的性能決定著整個芯片的性能，如功能，運算能力，可編程靈活性，布通率，面積，速度以及功耗等。本實用新型提出了一種新型的可編程邏輯單元結構，該結構以查找表為基礎，輔助多信號輸入的組合邏輯和豐富的路徑輸出資源，以及寬邏輯的快速進位鏈，而具有可配置能力強，速度快，路徑選擇靈活，多功能函數實現能力廣等優點。

【發明內容】

[0004]本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種基于多功能可擴展快速連接的可編程邏輯單元結構，其邏輯資源和路徑豐富，可配置能力強，速度快，路徑選擇靈活，多功能函數實現能力廣。
[0005]按照本實用新型提供的技術方案，所述基于多功能可擴展快速連接的可編程邏輯單元結構，包括至少一組可編程邏輯單元體，所述可編程邏輯單元體包括用于接收輸入信號的函數發生器以及控制所述函數發生器輸出形式的發生器輸入控制模塊；函數發生器的輸出端與加法器模塊連接，所述加法器模塊的輸出端、函數發生器的輸出端與查找表輸出控制模塊連接，所述查找表輸出控制模塊與DFF輸入控制模塊連接，所述DFF輸入控制模塊與時序存儲模塊連接，時序存儲模塊與DFF輸出控制模塊連接，并通過所述DFF輸出控制模塊輸出編程邏輯輸出。
[0006]可編程邏輯單元結構由偶數組的可編程邏輯單元體連接構成，相鄰的可編程邏輯單元體之間通過寬輸入查找表邏輯模塊連接，所述寬輸入查找表邏輯模塊的輸入端分別接收兩可編程邏輯單元體的輸出信號，寬輸入查找表邏輯模塊的選擇端與函數發生器的相應輸出端連接，寬輸入查找表邏輯模塊的輸出端與查找表輸出控制模塊的輸入端連接。
[0007]所述函數發生器包括第一五輸入查找表模塊IA以及第二五輸入查找表模塊1B，發生器輸入控制模塊包括第一三輸入選擇器以及第二三輸入選擇器；
[0008]第一五輸入查找表模塊IA的05輸出端與第一二輸入選擇器的一輸入端連接，第二五輸入查找模塊IB的05輸出端與第一二輸入選擇器的另一輸入端連接，第二五輸入查找表模塊IB的第五信號輸入端與第一三輸入選擇器的輸出端連接，第一三輸入選擇器的輸入端分別接收輸入信號A5、輸入信號A6以及進位信號CIN，第一二輸入選擇器的選擇端與第二三輸入選擇器的輸出端連接，第二三輸入選擇器的輸入端分別接收配置信號邏輯“1”、輸入信號A6以及邏輯進位信號LEI。
[0009]所述加法器模塊包括第一加法器以及第二二輸入選擇器，所述第二二輸入選擇器的一輸入端與第一五輸入查找表模塊IA的03輸出端連接，第二二輸入選擇器的另一輸入端接收輸入信號A5，第二二輸入選擇器的輸出端作為第一加法器的一位操作數，第一二輸入選擇器的輸出端作為第一加法器的另一位操作數；第一加法器與加法器進位邏輯鏈CIN連接，第一加法器的輸出端與查找表輸出控制模塊的輸入端連接。
[0010]所述查找表輸出控制模塊包括第一六輸入選擇器7A以及第二六輸入選擇器7B，第一六輸入選擇器7A的輸入端、第二六輸入選擇器7B的輸入端分別與第一二輸入選擇器的輸出端、第一加法器的輸出端、第二五輸入查找表IB的05輸出端連接，且第一六輸入選擇器7A的輸入端、第二六輸入選擇器7B的輸入端還接收輸入信號AX、輸入信號AY。
[0011]所述第一六輸入選擇器7A的輸入端、第二六輸入選擇器7B的輸入端還分別連接寬輸入查找表邏輯模塊的輸出端連接。
[0012]所述DFF輸入控制模塊包括第三二輸入選擇器8A以及第四二輸入選擇器SB ;第三二輸入選擇器8A的一輸入端與第一六輸入選擇器7A的輸出端連接，第四二輸入選擇器8B的一輸入端與第二六輸入選擇器7B的輸出端連接，第三二輸入選擇器8A的另一輸入端、第四二輸入選擇器8B的另一輸入端與前一級的DFF進位輸出連接。
[0013]所述第三二輸入選擇器8A的另一輸入端通過第三三輸入選擇器接收前一級的DFF進位輸出；第三三輸入選擇器的輸出端與第三二輸入選擇器8A的輸入端連接，第三三輸入選擇器的輸入端接收輸入信號AY、靜態輸入初始值邏輯0/1以及前一級的DFF進位輸出。
[0014]所述時序存儲模塊包括第一 DFF觸發器9A以及第二 DFF觸發器9B，所述DFF輸出控制模塊包括第五二輸入選擇器1A以及第六二輸入選擇器1B ;第一 DFF觸發器9A的D端與第三二輸入選擇器8A的輸出端連接，第一 DFF觸發器9A的Q端與第五二輸入選擇器1A的一輸入端連接，第五二輸入選擇器1A的另一輸入端與第一六輸入選擇器7A的輸出端連接；第二 DFF觸發器9B的D端與第四二輸入選擇器8B的輸出端連接，第二 DFF觸發器9B的Q端與第六二輸入選擇器1B的一輸入端連接，第六二輸入選擇器1B的另一輸入端與第二六輸入選擇器7B的輸出端連接。
[0015]本實用新型的優點:可編程邏輯單元結構內包括至少一組可編程邏輯單元體，可編程邏輯單元結構可以根據用戶需要配置成各種功能形式，、可配置能力強，靈活性高，其中進位鏈邏輯，可以不通過外圍走線資源，通過內部直接級聯，快速地實現較寬邏輯函數，節約了互聯資源，、具有豐富的路徑輸出資源，供用戶靈活布線。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型可編程邏輯單元的電路結構圖。
[0017]圖2為本實用新型可編程邏輯單元組LUTA的電路結構圖。
[0018]圖3為本實用新型可編程邏輯單元寬查找表邏輯的電路結構圖。
[0019]圖4為本實用新型可編程邏輯單元的輸出控制模塊電路結構圖。
[0020]圖5為本實用新型可編程邏輯單元的觸發器DFF鏈的電路結構圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0022]如圖1所示:為了實現輔助多信號輸入的組合邏輯和豐富的路徑輸出資源，提高可配置能力，本實用新型包括至少一組可編程邏輯單元體，所述可編程邏輯單元體包括用于接收輸入信號的函數發生器以及控制所述函數發生器輸出形式的發生器輸入控制模塊；函數發生器的輸出端與加法器模塊連接，所述加法器模塊的輸出端、函數發生器的輸出端與查找表輸出控制模塊連接，所述查找表輸出控制模塊與DFF輸入控制模塊連接，所述DFF輸入控制模塊與時序存儲模塊連接，時序存儲模塊與DFF輸出控制模塊連接，并通過所述DFF輸出控制模塊輸出編程邏輯輸出。
[0023]進一步地，可編程邏輯單元結構由偶數組的可編程邏輯單元體連接構成，相鄰的可編程邏輯單元體之間通過寬輸入查找表邏輯模塊連接，所述寬輸入查找表邏輯模塊的輸入端分別接收兩可編程邏輯單元體的輸出信號，寬輸入查找表邏輯模塊的選擇端與函數發生器的相