详细介绍数字时钟管理模块与嵌入式块RAM

3.数字时钟管理模块(DCM)

业内大多数FPGA 均提供数字时钟管理( 赛灵思公司的全部FPGA 均具有这种特性)。赛灵思公司推出最先进的FPGA 提供数字时钟管理和相位环路锁定。相位环路锁定能够提供精确的时钟综合，且能够降低抖动，并实现过滤功能。

4.嵌入式块RAM(BRAM)

大多数FPGA 都具有内嵌的块RAM，这大大拓展了FPGA 的应用范围和灵活性。块RAM 可被配置为单端口RAM、双端口RAM、内容地址存储器(CAM) 以及FIFO 等常用存储结构。RAM、FIFO 是比较普及的概念，在此就不冗述。CAM 存储器在其内部的每个存储单元中都有一个比较逻辑，写入CAM 中的数据会和内部的每一个数据进行比较，并返回与端口数据相同的所有数据的地址，因而在路由的地址交换器中有广泛的应用。除了块RAM，还可以将FPGA 中的LUT 灵活地配置成RAM、ROM 和FIFO 等结构。在实际应用中，芯片内部块RAM 的数量也是选择芯片的一个重要因素。

图2-7 内嵌的块RAM

单片块RAM 的容量为18k 比特，即位宽为18 比特、深度为1024，可以根据需要改变其位宽和深度，但要满足两个原则：首先，修改后的容量( 位宽 深度) 不能大于18k 比特;其次，位宽最大不能超过36 比特。当然，可以将多片块RAM级联起来形成更大的RAM，此时只受限于芯片内块RAM的数量，而不再受上面两条原则约束。

5. 丰富的布线资源

布线资源连通FPGA 内部的所有单元，而连线的长度和工艺决定着信号在连线上的驱动能力和传输速度。FPGA 芯片内部有着丰富的布线资源，根据工艺、长度、宽度和分布位置的不同而划分为4类不同的类别。第一类是全局布线资源，用于芯片内部全局时钟和全局复位/ 置位的布线;第二类是长线资源，用以完成芯片Bank 间的高速信号和第二全局时钟信号的布线;第三类是短线资源，用于完成基本逻辑单元之间的逻辑互连和布线;第四类是分布式的布线资源，用于专有时钟、复位等控制信号线。

图2-8 FPGA内部互连布线

在实际中设计者不需要直接选择布线资源，布局布线器可自动地根据输入逻辑网表的拓扑结构和约束条件选择布线资源来连通各个模块单元。从本质上讲，布线资源的使用方法和设计的结果有密切、直接的关系。