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FPGA架构的学习教程之深入理解LUT

消耗积分:0 | 格式:rar | 大小:0.05 MB | 2020-12-29

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　　有所成就是人生唯一的真正的樂趣。

　　LUT的一个重要功能是逻辑函数发生器。本质上，逻辑函数发生器存储的是真值表（Truth Table）的内容，而真值表则是通过布尔表达式获得。在vivado中，打开网表文件，选择相应的LUT，在property窗口中可以看到真值表。

　　从逻辑电路角度看，LUT是构成组合逻辑电路的重要单元，正因为如此，也成为了时序电路中，影响逻辑级数的重要因素。了解常规电路的逻辑级数对于设计初期时序评估是很有必要的。

　　以加法器为例：相应的RTL代码如下（因为verilog不支持二维输入输出，采用systemverilog语法）

　　可以看出逻辑级数3（LUT+carry+carry）。同理得到，对于32bit为6，48bit逻辑级数为8。【其实逻辑级数有点高了，对于跑300M+有点困难，后面的文章会有解决方案】。

　　1个LUT6可以实现4选1的数据选择器（MUX），同时LUT6可以与SLICE中的F7MUX、F8MUX、F9MUX等一起构成更大MUX。对于8选1的MUX，其逻辑级数为2（1个LUT+1个F7MUX）。

　　对于16选1的MUX，其逻辑级数为3（1个LUT+1个F7MUX+1个F8MUX）；

　　而32选1的MUX可在一个SLICE（针对UltraScale和UltraScale Plus芯片）中实现，消耗8个LUT6，4个F7MUX，2个F8MUX和1个F9MUX，因此，逻辑级数为4（1个LUT+1个F7MUX+1个F8MUX+1个F9MUX）。

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