[发明专利]一种可以实现分布式存储器功能的查找表结构

说明书

本发明涉及一种可以实现分布式存储器功能的查找表结构，包括：地址译码器、字节使能模块、六输入查找表、五输入查找表、第一四输入查找表、第二四输入查找表和独立输入端。本发明提供的可以实现分布式存储器功能的查找表结构，在多粒度查找表的基础上，只增加了写地址译码器，和字节使能模块，通过对端口连接的重新分配，实现了两种模式的简单双端口存储器。该结构的读出功能复用了原来LUT表的多路选择器，从而减少了面积。

技术领域

本发明涉及一种可以实现分布式存储器功能的查找表结构，属于集成电路设计技术领域。

背景技术

现可编程逻辑单元是FPGA芯片可以实现各种逻辑功能的基本构建模块，其基本结构包括查找表、触发器和多路选择器等。

在现代FPGA中，除了可编程逻辑单元，往往还会在FPGA结构中嵌入块存储器和乘法器。其中存储器主要用来存储在用户电路中待处理或产生的数据。同时为了提高块存储器的效果，块存储器的容量一般不能太小，容量太小，会造成面积效率的低下。

考虑到FPGA的可编程性是通过配置存储器来实现的，一个具有100K逻辑单元的FPGA往往包括数千万的配置存储单元，这些单元占据了大量的面积，如果能够将这些配置存储器利用起来，在特定模式下实现用户数据存储的功能，则有利于进一步提高FPGA的面积利用率。

一个三输入查找表结构如图4所示，当中包括8BIT SRAM单元和一个8选1多路选择器，当输入为某种组合时，通过多路选择器将对应地址的SRAM值读出。从而可以实现任意的3输入函数。

现有商用FPGA一般会对查找表进行结构改进，使得查找表中用于存储用户数据的SRAM可以实现用户存储器的功能。其基本方法一般是对SRAM增加写电路。该方法实现了较小粒度的SRAM，充分利用了可编程逻辑单元查找表的特性。却存在以下问题：1、现有FPGA芯片的可编程逻辑块多采用固定粒度的查找表结构，并且一般支持分布式存储器功能，例如xilinx的slice；2、现有FPGA支持查找表拆分结构的可编程逻辑单元包括intel公司的ALM，该结构支持分布式存储器功能，但是该结构在逻辑模式下实现不同函数组合的时候需要具有较多的公共输入端口。

发明内容

本发明要解决技术问题是：克服上述技术的缺点，针对具有多个不同粒度查找表的可编程逻辑单元，提出一种与其相适配的分布式存储器方案，进一步增强了多粒度查找表的功能，可以实现更多独立的功能函数的多粒度查找表结构。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种可以实现分布式存储器功能的查找表结构，包括：地址译码器、字节使能模块、六输入查找表、五输入查找表、第一四输入查找表、第二四输入查找表和独立输入端；所述独立输入端与第一选择器的第一输入端、第二选择器的第一输入端、第三选择器的第一输入端均连接；所述六输入查找表的输入端中的一个输入与所述第一选择器的第二输入端、第二选择器的第二输入端均连接；所述五输入查找表的输入端中的一个输入与第三选择器的第二输入端连接；所述第一四输入查找表的输出端与第二四输入查找表的输出端分别连接第五选择器的第一输入端与第二输入端；所述第三选择器的输出端连接所述第五选择器的选择端；所述第五选择器的输出端与所述五输入查找表的输出端分别连接第六选择器的第一输入端与第二输入端；所述第一选择器的输出端连接所述第六选择器的选择端；所述第六选择器的输出端与所述六输入查找表的输出端分别连接第七选择器的第一输入端与第二输入端；所述第二选择器的输出端连接所述第七选择器的选择端；所述地址译码器与字节使能模块均连接所述六输入查找表、五输入查找表、第一四输入查找表和第二四输入查找表。

上述方案进一步的改进在于：当查找表结构工作在64*2的双端口存储器功能时，所述六输入查找表构成相连的第一64选1选择器及第一存储器；所述六输入查找表的输入作为第一64选1选择器的读地址输入，输出作为第一64选1选择器的第一读数据输出；所述六输入查找表的存储上具有第一写数据输入；