fpga怎么使用lut

时间: 2024-06-21 21:02:49 浏览: 266
FPGA中的LUT(查找表)是一种重要的数字电路元件,可以实现逻辑功能。LUT通常由多个输入和一个输出组成,每个输入都有两种状态(0或1),LUT的输出状态由输入状态决定。在FPGA中,LUT通常用于实现逻辑门电路,如AND、OR、NOT等。 使用LUT实现逻辑功能的过程通常是这样的:首先,将逻辑电路转换为真值表,然后将真值表转换为LUT的输入和输出。接下来,将LUT和其他元件组合起来,形成完整的电路。在FPGA中,LUT通常用于实现逻辑电路中的中间功能单元,而不是最终输出单元。 如果您想深入了解FPGA和LUT的相关知识,建议您学习数字电路设计相关的知识。另外,在使用FPGA时,还需要掌握硬件描述语言(如Verilog或VHDL)的相关知识。
相关问题

FPGA中LUT的意思

LUT是FPGA(现场可编程门阵列)中的查找表(Look-Up Table)的缩写。在FPGA中,LUT是一种常见的数字逻辑元件,用于存储和执行逻辑函数。每个LUT有一个输入和一个输出,它通过查找表的方式将输入值映射到对应的输出值。LUT中存储了一个真值表,用于实现各种逻辑函数,如AND、OR、NOT等。FPGA中的LUT可根据设计需求进行配置,从而实现不同的逻辑功能。

fpga的lut是什么

FPGA(现场可编程门阵列)中的LUT(查找表)是一种基本的逻辑元件。它是一种存储在FPGA中的小型存储器,用于实现逻辑函数。LUT由一个输入端口和一个输出端口组成,可实现任意的布尔逻辑函数。LUT的输入值作为地址,LUT存储器中的内容是对应的输出值。通过配置LUT的内容,可以对逻辑函数进行编程,从而实现特定的逻辑功能。
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作为赛灵思的现场工程师,我常常问这样的问题:我们是否能够提供一款其功能可满足客户所有独特设计要求的DSP内核。有时候内核会太大,太小或者不够快。有时,我们会开发一款能确切满足客户需求的内核,并迅速以COREGeneratorTM商标推出。不过即便在这种情况下,客户仍然想要一套特定的DSP功能,而且刻不容缓。在这些情况下,我常常建议他们使用我们器件中的插值查找表来定制他们的DSP功能。   查找表(LUT)实质上是一个存储元件,能够根据任何给定的输入状态组合,“查找”输出,以确保每个输入都有确切的输出。采用LUT来实现DSP功能具有一些重大优势:   您可用诸如MATLAB:registered:或Simulink:registered:等高抽象层编程语言改变LUT内容。   您可以设计一项DSP功能来运行那些采用离散逻辑运算将极度困难的数学函数,比如y=log(x)、y=exp(x)、y=1/x、y=sin(x)等。   LUT还可轻松执行在可配置逻辑块(CLB)芯片,以及嵌入式乘法单元或DSP48可编程乘法累加(MAC)单元方面可能要求过多FPGA资源的复杂数学函数。   不过,以这种方式使用LUT当然也会存在一些弊端。当您使用LUT来实现DSP功能时,您必须使用块RAM(BRAM)元件。若执行函数y=sqrt(x)(其中x表示16位输入,y表示18位输出),每个变量则需要约64个18KBBRAM单元。如果,比如说,您的目标是实现小型化Spartan:registered:器件,或者您有太多的运算需要执行,无法为每个变量省出64个BRAM单元,建议您放弃这种需要如此大量BRAM单元的方法,从系统架构的角度来看,这种方法代价太大。
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在FPGA中,实现逻辑的基本单元是查找表(LUT)而非基本门电路。目前的FPGA中,单一LE或者Cell通常能实现至少4输入查找表的逻辑功能。   4输入查找表可以看成是具有4位地址1位数据的存储器,能够存储16bit数据,这也是LUT能被用于组建分布式RAM的原因。   如果要构成一个6输入1输出MUX,可以通过两片4输入查找表级联,也可直接用一片完整的6输入查找表,两片4输入的查找表的存储容量是32,而一片完整的6输入查找表的存储容量是64;若使用6输入查找表(存储容量为64)实现4输入(存储容量为16)的逻辑功能,则浪费了75%的存储容量。也就是说,采用较少输入的查找表实现较多输入查找表的功能,在面积上有更高的利用率。   但是并非只需要考虑面积利用率,还应考虑到时序和布线问题,按照输入越少面积利用率越高的说法,岂不是2输入查找表更具有优势?但是各个FPGA厂商都不提供2输入查找表,因为如果FPGA都以2输入查找表为基本逻辑单元,那么实际应用中,几乎所有的逻辑都需要查找表级联实现,但是FPGA中的布线资源并不足以支撑这样的设计,同时,这样的设计也将导致时序问题。   因此,使用多少输入作为基本的查找表是一个重要的问题,目前在一般的FPGA中,为了平衡查找表扩展和面积使用率,4输入查找表受到广泛应用;在复杂的FPGA中,可能采用混合查找表,比如同时使用3输入和4输入。

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