一、综述
参考ug474.pdf:
7系列中,一个CLB包含两个slice:
每个CLB的资源:
CLB可配置的主要功能:
二、主要功能
LUT是基本单元,例如选择器assign muxout = (sel) ? din_0: din_1;
A-shift register
每个Slice对应4个LUT,而每个LUT可配32bit的移位寄存器:
对应指令:
always @(posedge clk)
srl <= {srl[31:0],din};
assign dout = srl[20];
当添加复位信号:
always@ (posedge clk)
if(rst)
srl <= 32'd0;
else
srl <= {srl[31:0],din]};
assign dout = srl[20]
为什么结构不一致?因为LUT没有同步复位控制输入端,因此综合器无法将代码综合成有LUT实现的结构,因此写代码需要根据相应结构编写。
每个Slice可扩展为128bit的移位寄存器:
B-Distributed RAM
每个LUT为6选1,或2个5选1,其中SLICEM挂distributed RAM以及Shift Registers,关于Distributed RAM可实现的功能:
以下列举了一些适用于分布式RAM的情况:
C-Multiplexer
CLB还有一个重要功能:多路复用器(multiplexer)。
在一个Slice中包含有三个多路复用器:F7MUXA、F7MUXB和F8MUX。其中F7MUXA组合LUT A和LUT B成为7输入LUT,F7MUXB组合LUT C和LUT D成为7输入LUT,而F8MUX组合1个Slice中的4个LUT成为8输入LUT。
因此通过F7MUXA、F7MUXB和F8MUX的搭配,1个Slice可以实现4:1、8:1和16:1多路复用器,
- 一个LUT实现4:1多路复用器
- 2个LUT实现8:1多路复用器
- 4个LUT实现16:1多路复用器
如图1、2、3所示:
D-Carry logic
每个slice有4bits,每个bit包含一个多路复用和一个专用异或门XOR(用于加/减运算):
每个SLICE的Carry logic图:
三、原语
具体可参考ug953.pdf,原语列表:
查看CLB相关的原语用法:
即可按需要进行调用,例如每个LUT对应32bit的shift register logic,查看原语:
移位计算方法:
接口说明:
模板调用:
测试:
module CLB_SRL(clk,rst,din,dout);
input clk,rst;
input din;
output dout;
// SRLC32E: 32-bit variable length cascadable shift register LUT (Mapped to a SliceM LUT6)
// with clock enable
// 7 Series
// Xilinx HDL Libraries Guide, version 2015.2
SRLC32E #(
.INIT(32'h00000000) // Initial Value of Shift Register
) SRLC32E_inst (
.Q(dout), // SRL data output
.Q31(1'b0), // SRL cascade output pin
.A(32'h00010100), // 5-bit shift depth select input
.CE(1'b1), // Clock enable input
.CLK(clk), // Clock input
.D(din) // SRL data input
);
// End of SRLC32E_inst instantiation endmodule
综合之后的线路图: