专利名称：现场可编程门阵列的制作方法
技术领域：
本发明涉及集成电路技术。
背景技术：
FPGA采用逻辑单元阵列LCA (Logic Cell Array)实现数字逻辑功能，其内部包括可配置逻辑模块CLB (Configurable Logic Block)、输入输出模块IOB(Input Output Block)和内部连线(Interconnect)三个部分。内部连线是由开关块SB(switch block)和连接块CB(connect block )实现的。如图1。
开关块是FPGA的关键模块，通过SRAM对其配置来实现特定通路的内部连线。在FPGA的内部，SB和CB的数量往往是CLB的若干倍，因此SB和CB占用了 FPGA的绝大部分的面积，同时也影响着FPGA的速度。因此开关块的优劣对芯片面积和电路延迟有显著影响。
开关块的优劣主要取决于开关块的拓扑结构。三种的传统开关块拓扑结构为不相交开关块(Disjoint)、威尔顿开关块(Wilton)、通用开关块(Universal)。每个开关块的灵活度Fs=3，即每边的一个连接端只能通过可编程控制开关与其他边的一个连接端相连。如果开关块每边连接的端口数为n，将开关块的连接端编号从左至右，从下到上依次编号为O、 1、 2…n-l，则三种传统开关的连接拓扑关系分
别为Disjoint的任何一边(上、下、左、右)编号为i的连接端只
能通过可编程控制开关与其他三边编号为i的连接端相连。
Universal左边编号为i的连接端只能通过可编程控制开关与上 边编号为n-1-i、右边编号为i、下边编号为i的连接端相连；下边 编号为i的连接端只能通过可编程控制开关与左边编号为i、上边编 号为i、右边编号为n-l-i的连接端相连；右边编号为i的连接端只 能通过可编程控制开关与上边编号为i、左边编号为i、下边编号为 n-卜i的连接端相连；上边编号为i的连接端只能通过可编程控制开 关与右边编号为i、下边编号为i、左边编号为n-l-i的连接端相连。
Wilton每边编号为i的连接端只能通过可编程控制开关与对边 (比如左边的对边是右边、下边的对边是上边)编号为i的连接端相 连，而与邻边的连接是通过将Universal的连接端号进行一位的旋转 而成。比如，『4时，Universal左边的1号端口可连接上边的2号 端口，而在Wilton中，其连接上边的3号端口； Universal左边的2 号端口可连接上边的1号端口，而在Wilton中，其连接上边的2号 端口，连接关系逆时针进行了一位的旋转。依此类推。
图2为n二4时，各种开关的可能连接关系拓扑图，端口之间的直 线表示可能的连接关系，代表一个可编程控制的连线开关。
本发明所要解决的技术问题是，提供一种可以获得更小的芯片面 积和电路延迟。
本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，现场可编程门阵 歹ij，包括CLB、 SB禾BCB，其特征在于，所述SB左边编号为i的连接端通过可编程控制开关与上边编号为[n+(i-l)] 。/。n、右边编号为i、 下边编号为(n-i)的连接端相连；下边编号为i的连接端通过可编程 控制开关与左边编号为(i+l)%n、上边编号为i、右边编号为(n+2-i) %n的连接端相连；右边编号为i的连接端通过可编程控制开关与上 边编号为(n+2-i) %n、左边编号为i、下边编号为(l+i) 。/。n的连接 端相连；上边编号为i的连接端通过可编程控制开关与右边编号为 [n+(i-l)] %n、下边编号为i、左边编号为n-i的连接端相连。 前述n为开关块每边连接的端口数，Xn表示对n取余。 本发明的有益效果是，经大量实验表明，针对隔离岛式的FPGA， 采用该开关块与三种的传统开关块相比，可以获得更小的芯片面积和 电路延迟。
以下结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的说明。
图1是是开关块SB与其它模块的连接关系示意图。 图2是三种传统的开关块拓扑图，a为Disjoint, b为Universal, c为Wilton。
图3为本发明通道宽度为n、 Fs二3的开关块拓扑示意图。 图4为本发明n = 4的实施例的开关块的拓扑图。
具体实施例方式
参见图3和图4。
现场可编程门阵列，包括CLB、 SB和CB，其特征在于，所述 SB左边编号为i的连接端通过可编程控制开关与上边编号为[n+(i-l)] %n、右边编号为i、下边编号为(n-i)的连接端相连；下 边编号为i的连接端通过可编程控制开关与左边编号为(i + l) %n、 上边编号为i、右边编号为(n+2-i) %n的连接端相连；右边编号为 i的连接端通过可编程控制开关与上边编号为(n+2-i) %n、左边编 号为i、下边编号为(1+i) %n的连接端相连；上边编号为i的连接 端通过可编程控制开关与右边编号为[n+(i-l)] %n、下边编号为i、 左边编号为n-i的连接端相连；前述n为开关块每边连接的端口数， %为取余数，Xn表示对n取余。
图4为n二4时，各种开关的可选的，或者说，可设置的连接关系 拓扑图，端口之间的直线表示可选的连接关系，代表一个可编程控制 的连线开关。图中的连线可用传输管、双向Buffer等器件来实现。
权利要求
1、现场可编程门阵列，包括CLB、SB和CB，其特征在于，所述SB左边编号为i的连接端通过可编程控制开关与上边编号为[n+(i-1)]％n、右边编号为i、下边编号为(n-i)的连接端相连；下边编号为i的连接端通过可编程控制开关与左边编号为(i+1)％n、上边编号为i、右边编号为(n+2-i)％n的连接端相连；右边编号为i的连接端通过可编程控制开关与上边编号为(n+2-i)％n、左边编号为i、下边编号为(1+i)％n的连接端相连；上边编号为i的连接端通过可编程控制开关与右边编号为[n+(i-1)]％n、下边编号为i、左边编号为n-i的连接端相连；前述n为开关块每边连接的端口数，％n表示对n取余。
全文摘要
现场可编程门阵列，涉及集成电路。本发明包括CLB、SB和CB，SB左边编号为i的连接端与上边编号为[n+(i-1)]％n、右边编号为i、下边编号为(n-i)的连接端相连；下边编号为i的连接端与左边编号为(i+1)％n、上边编号为i、右边编号为(n+2-i)％n的连接端相连；右边编号为i的连接端与上边编号为(n+2-i)％n、左边编号为i、下边编号为(1+i)％n的连接端相连；上边编号为i的连接端与右边编号为[n+(i-1)]％n、下边编号为i、左边编号为n-i的连接端相连。采用该开关块与三种的传统开关块相比，可以获得更小的芯片面积和电路延迟。
文档编号H03K19/177GK101488746SQ20091005832
公开日2009年7月22日 申请日期2009年2月13日 优先权日2009年2月13日
发明者科 但, 平 李, 李文昌, 李正杰, 嵩 杨, 杨志明 申请人:成都华微电子系统有限公司