Программируемые пользователем вентильные матрицы (FPGA)

Ряд факторов, в первую очередь различия в зернистости логических блоков, обуславливают неоднородность топологической структуры FPGA. Преобладающей в настоящее время стала структура, показанная в упрощённом виде на рис. 9.19, а.

Во внутренней области FPGA расположены по строкам и столбцам конфигурируемые логические блоки КЛБ. Кроме КЛБ FPGA содержит переключательные блоки ПБ и связанные блоки СБ, обеспечивающие коммутацию КЛБ.

Связные блоки реализуют соединения выводов КЛБ с линиями вертикальных и горизонтальных трассировочных каналов общего назначения. Схема СБ показана увеличено на рис. 9.19, б на примере связей двух соседних по горизонтали КЛБ с вертикальным трассировочным каналом. На пересечении линии выводов КЛБ с линиями каналов размещаются программируемые точки связей, одна из которых показана кружком в укрупнённом виде. Программируемые точки связей имеются во всех пересечениях, но во избежание загромождения рисунка они не изображены. С помощью СБ сигналы КЛБ выводятся в трассировочные каналы.

Переключательные блоки коммутируют линии трассировки каналов. Они позволяют переключить линии передачи сигналов, поступающих в блок, на любое направление (прямо, влево, вправо).

Средства коммутации, связанные с БВВ, сведены в так называемый VersaRing, окружающий внутреннюю область кристалла. Они связывают БВВ с каналами трассировки КЛБ. С помощью средства VersaRing можно перераспределять внешние контакты микросхемы относительно выводов, сформированных во внутренней области кристалла. Это повышает функциональную гибкость и универсальность FPGA, при модификациях проекта позволяет сохранять неизменной распайку контактов микросхемы на плате.