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LUT是什么構成的?FPGA里的LUT有什么作用?

冬至子 ? 來源:玩兒轉FPGA ? 作者:包春 ? 2023-06-28 10:56 ? 次閱讀

首先開門見山的回答這個問題——LUT的作用是 實現所有的邏輯函數 ,也就是類似于計算Y=A&B+C+D之類的算式結果!

LUT是什么構成的?

xilinx的LUT是4輸入1輸出的 RAM ,也就是4根地址線的,一根數據線的RAM,并且I1是高地址位,I4是低地址位,樣子參考下圖。I1到I4就是地址線,O是輸出數據線。

圖片

RAM怎么實現邏輯運算?

假設要實現運算Y=A&B+C+D。假設I1代表A,I2代表B,I3代表C,I4代表D,O代表Y。此時將下表存入LUT中。從下表可以看出,LUT存儲的就是函數Y=A&B+C+D的真值表。 **4個輸入信號的地址對應的位置上存儲的就是4個地址進行邏輯運算后的真值!** 這樣任何4輸入的所有邏輯運算都可以通過存取真值表的方法實現。一旦輸入地址中的任何一個數,立馬就會輸出存儲位置上對應的結果。

1.jpg

verilog怎么實現上面的函數呢?

reg Y;

reg [3:0] I ;

always@(*)begin Y=(I[0] & I1) | I2 | I3;end

請注意( )里面是 ,代表不需要時鐘,實現的是組合邏輯。如果最后一行變成如下:

always@(posedge clk)begin Y=(I[0] & I1) | I2 | I3;end

則生成的不是一個LUT是一個LUT加一個觸發器FF。如下圖。

圖片

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