一種現場可編程門陣列內部互聯線的方法技術

本發明專利技術提供一種現場可編程門陣列內部互聯線的方法，包括如下步驟：劃分步驟：將現場可編程門陣列的內部模塊分別沿其邊緣劃開；構造步驟：按照所述內部模塊的類型，分別對其構造橫向連接模塊和縱向連接模塊，所述橫向連接模塊和縱向連接模塊分別包括：起始都在該內部模塊內部的內部連接線、分別連接該內部模塊的內部和該內部模塊邊緣的接入連接線，和起始都在該內部模塊邊緣的穿越連接線中的至少一種；連接步驟：所述內部模塊分別通過與其連接橫向連接的橫向連接模塊，以及與其縱向連接的縱向連接模塊依次相互連接。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及。
技術介紹
FPGA (Field - Programmable Gate Array，即現場可編程門陣列)包括由實現用戶邏輯的LUT (Lookup Table，即查找表)、觸發器和鎖存器，以及實現連接關系的MUX (Multiplexer，多路選擇器)和互連線。EDA (Electronic Design Automation，即電子設計自動化)工具要對要對FPGA的各個模塊建模，其中對FPGA頂層互連建模是重點，頂層互連線數量COUNTintee -Kintee5^TILEcountx5^TILEcounty (公式 1)，其中TILEkmtx和TILEroum分別表示FPGA的功能單元(內部模塊)陣列大小，Kintek是每個功能單元關聯的互連線個數，與互連線架構相關，范圍一般是90至400，例如，在Xilinx 公司的Virtex2系列中，其Kintek約等于300。主流的商用FPGA中，Kintok彡300，TILEcounty * TILEcoimty彡104，且隨著工藝的進步，三個系數還會增大。隨著FPGA的內部模塊陣列的擴大，在幾萬甚至幾百萬之間線性增長，而且隨著 FPGA結構的復雜，Kintok變大，增長的速度變得更快。常規的互連線模型有兩種一種是對每根互連線單獨建模，無論在空間上或者處理時間上都不是好的選擇；另一種是合并相同類型的互連線，但是由于互連線邏輯和視圖上的差異，使得處理互連線模型變得復雜，且很難改善上述問題的復雜度，很難處理大陣列的商用FPGA。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提出一種高效的互連線的方法。對此，本專利技術提供了一種能夠高效進行的FPGA內部模塊的互聯線連接方法。，包括如下步驟 劃分步驟將現場可編程門陣列的內部模塊分別沿其邊緣劃開；構造步驟按照所述內部模塊的類型，分別對其構造橫向連接模塊和縱向連接模塊，所述橫向連接模塊和縱向連接模塊分別包括起始都在該內部模塊內部的內部連接線、分別連接該內部模塊的內部和該內部模塊邊緣的接入連接線，和起始都在該內部模塊邊緣的穿越連接線中的至少一種；連接步驟所述內部模塊分別通過與其連接橫向連接的橫向連接模塊，以及與其縱向連接的縱向連接模塊依次相互連接；其中，所述橫向連接模塊上的所述內部連接線、接入連接線和穿越連接線的兩端點分別分布于該橫向連接模塊的兩側邊上；所述縱向連接模塊上的所述內部連接線、接入連接線和穿越連接線的兩端點分別分布于該縱向連接模塊的上下兩邊上。與現有技術相比本專利技術的優點在于，由于以功能單元為描述的最小單元，其數量不隨FPGA芯片陣列大小變化，只與器件的種類(Family)相關，這樣能夠最大化的簡化內部模塊連線，極大的提高了連接線的效率。具體來說，本專利技術將互連線片段分成三種類型在功能單元內部起始和終止的互連線(LINEINNER)，起始于功能單元邊緣終止于功能單元內部或者開始于功能單元內部結束于功能單元邊緣的互連線(LINEINTER)，起始和終止均在功能單元邊緣的互連線，包括同時連到功能單元內部的互連線(LINETHR0UGH)。描述互連線的模型主要包括兩個方面，分別是指示互連線邏輯連接關系的網表和描述互連線在顯示函數⑶I ()中顯示的樣式(即PATTERN，可參考Xilinx公司的FPGA Editor)。其中互連線邏輯連接關系是由互連線架構師決定，PATTERN的起始和終止點由互連線邏輯連接關系確定，我們可以修改中間點的位置。本專利技術根據FPGA的陣列高度重復的特點，以功能單元為邊界將互連線斷開，在功能單元內部構建相同Pattern的互連線片段來簡化模型。例如，根據FPGA的重復性，將芯片的功能單元劃分為配置邏輯塊(CLB)、接口塊 (Ι0Β)，塊隨機存儲(BRAM)等功能單元，目標是使相同類型的功能單元中的互連線Pattern 一致，并保證在功能單元拼接時能將互連線片段拼接成完整的互連線。這樣只需描述功能單元中的互連線片段，意味著同一個Family可以共用這些描述。優選的，所述內部模塊的類型選擇采用配置邏輯塊，接口塊或塊隨機存儲。附圖說明圖1是業界常見的Double線簡化示意圖。圖2是本專利技術一種實施例中劃分功能單元的結果。圖3是本專利技術一種實施例中兩個轉化器來實現橫向(Fl)和縱向(F2)連接模塊。圖4是本專利技術一種實施例中加入橫向和縱向連接模塊的功能單元示意圖。圖5是圖4實施例中用構造的功能單元進行拼接的結果。具體實施例方式下面結合附圖，對本專利技術的較優的實施例作進一步的詳細說明圖1是常見的Double線示意圖，Double線連接水平方向上三個MUX，圖中標示了每個MUX發出N/S/W/E四個方向上的一根Double線，同時接收N/S/W/E四個方向上的兩根 Double線。由圖可知，互連線的樣式(PATTERN)相當復雜，PATTERN總數與Double線的數量相同。圖2是劃分功能單元的結果，由圖可知 C0UNTC0RNER=0,C0UNTEDGE=0,C0UNTNEDGE=C0UNTSEDGE=4， C0UNTEEDGE= COUNTffEDGE = 4, 滿足公式2的要求。圖3是兩個轉化器來實現Fl和F2。其中Fl是水平方向即W至E，或者E至W方向的轉化器，F2是垂直方向即N至S，或者S至N方向的轉化器，交換互聯線片段的順序可以簡化轉化器的構造。在功能單元內部，將互連線片段分成三種類型在功能單元內部起始和終止的互連線(LINEINNER)，起始于功能單元邊緣終止于功能單元內部或者開始于功能單元內部結束于功能單元邊緣的互連線(LINEINTER)，起始和終止均在功能單元邊緣的互連線，包括同時連到功能單元內部的互連線(LINETHR0UGH)。對于V Line e LINEINNER，只需要保證相同的功能單元中Pattern —致即可。對于V Line e LINEINTER，需要保證相同的功能單元中Pattern —致，還要滿足功能單元在邊緣的一個點要正確的拼接。對于V Line e LINETHR0UGH，需要保證相同的功能單元中 Pattern —致，還要滿足功能單元在邊緣的多個點要正確的拼接。前兩種Line的條件較容易滿足，對于V Line e LINETHR0UGH，在劃分功能單元的時候，V Line落在功能單元邊緣上的點的數量要滿足{ C0UNTC0RNER=0 && C0UNTEDGE=0 && C0UNTNEDGE=C0UNTSEDGE &&C0UNTEEDGE=C0UNTffEDGE}(公式2)，即對于任何一個互連線片段沒有點落在角落上，沒有互連線片段落在邊上，且落在N/S或者W/E方向上的點的數量要分別相等，這三個條件基本上可以通過調整劃分功能單元的位置來滿足。在拼接功能單元的時候，要讓互連線片段正確的組合，結合公式2可知，必存在滿射Fl {NEDGE} -> {SEDGE}和F2: {WEDGE}-> {EEDGE}(公式3)滿足條件。因此可以在功能單元內部放置一個虛擬的轉換器來實現Fl和 F2，來滿足拼接時的條件。圖4是加入兩個轉化器后的功能單元單元，可以看出經過轉化器后邊緣上的點將與反方向的某一本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫鐵力，
申請(專利權)人：深圳市國微電子股份有限公司，
類型：發明
國別省市：