CN203502900U - 一种生成上电复位信号的电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生成上电复位信号的电路，该电路包括：多个串行连接的查找表，所述多个串行连接的查找表初始输出电平为第一电平，并通过上电复位输出端输出；配置模块，用于配置所述首个查找表，将其输出电平由第一电平改变为第二电平，所述第二电平在经过多个串行连接的查找表的传递之后到达末尾查找表，并通过所述上电复位输出端输出。根据本实用新型，能够确保依赖于上电复位功能的FPGA应用设计的跨平台可移植性。

Description

一种生成上电复位信号的电路

技术领域

本实用新型涉及集成电路技术，尤其涉及一种生成上电复位信号的电路。

背景技术

FPGA（Field－Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

许多针对FPGA的应用设计需要从一个确定的初始态开始工作，因此需要依赖于FPGA芯片的上电复位功能。上电复位是在FPGA电路接通电源时产生的一个复位信号，用于初始化芯片的全部寄存器，使之从一个已知的稳定的初始态开始工作。现有的FPGA电路的上电复位实现方式各有不同，甚至有此FPGA电路根本没有上电复位功能，或者上电复位功能并不稳定，从而使得一个依赖于上电复位功能的FPGA应用设计很难实现跨平台的移植。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种在原有的FPGA应用设计基础上添加一部分硬件逻辑的方式来实现上电复位功能。

为了实现上述目的，一方面，本实用新型提供了一种生成上电复位信号的方法，应用于包括多个串行连接的查找表的电路中，该方法步骤包括：

在所述电路上电后，所述多个串行连接的查找表初始输出电平为第一电平，并通过上电复位输出端输出；

配置所述首个查找表，将其输出电平由第一电平改变为第二电平，所述首个查找表输出的第二电平在经过多个串行连接的查找表的传递之后到达末尾查找表，并通过所述上电复位输出端输出。

另一方面，本方面提供了一种生成上电信号的电路，该电路包括：

多个串行连接的查找表，所述多个串行连接的查找表初始输出电平为第一电平，并通过上电复位输出端输出；

配置模块，用于配置所述首个查找表，将其输出电平由第一电平改变为第二电平，所述第二电平在经过多个串行连接的查找表的传递之后到达末尾查找表，并通过所述上电复位输出端输出。

根据本实用新型，能够确保依赖于上电复位功能的FPGA应用设计的跨平台可移植性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种生成上电复位信号的电路结构框图；

图2为图1所示电路的上电复位信号输出示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种生成上电复位信号的电路结构框图；

图4为图3所示电路的上电复位信号输出示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种4输入查找表；

图6为图5所示查找表对应的真值表；

图7为本实用新型实施例提供的一种生成上电复位信号的方法流程示意图。

具体实施方式

通过以下结合附图以举例方式对本实用新型的实施方式进行详细描述后，本实用新型的其他特征、特点和优点将会更加明显。

图1为本实用新型实施例提供的一种生成上电复位信号的电路结构框图。如图1所示，该电路包括八个串行连接的查找表（Look-Up-Table,LUT），其中，末尾查找表的输出端与上电复位输出端连接。本实用新型实施例提供的的LUT是一个有4位地址线的16*1的RAM（Random Access Memory,随机存储器），以及配置电路（图中未示出）。通过配置电路对查找表的配置，被配置的查找表可以始终输出高电平或低电平，或者通过对查找表的配置，被配置的查找表可以实现缓冲器功能或反相器功能。

在一个实施例中，假设查找表的上电初始输出为低电平，FPGA电路的上电复位信号是低电平有效。在FPGA电路上电后，所述多个串行连接的查找表初始输出电平为低电平，因此，通过上电复位输出端输出的上电复位信号也是低电平。通过配置首个查找表后，使首个查找表始终输出高电平，当首个查找表输出的高电平经过一段时间（一般约为几十纳秒）后会经过多个实现缓冲器功能的查找表传递到末尾查找表，并通过上电复位输出端输出，此时上电复位输出端输出的上电复位信号由低电平跳变为高电平，如图2所示。在上电复位输出端输出的上电复位信号为低电平的这段时间即为上电复位信号的有效时间段，该时间段可用于初始化FPGA电路中使用到的寄存器；当上电复位输出端输出的上电复位信号跳变为高电平时，即完成上电复位功能。

需要说明的是，上文中我们假设查找表的上电初始输出为低电平，而FPGA电路的上电复位信号是低电平有效。如果FPGA电路的上电复位信号是高电平有效，则需要通过配置模块配置末尾查找表，将末尾查找表的实现功能由缓冲器改为反相器，如图3所示，其输出的上电复信信号如图4所示。

在另一个实施例中，假设查找表的上电初始输出为高电平，FPGA电路的上电复位信号是低电平有效。则需要配置末尾查找表，将末尾查找表的实现功能由缓冲器改为反相器。在FPGA电路上电后，所述多个串行连接的查找表初始输出电平为高电平，经过反相器输出低电平，因此，通过上电复位输出端输出的上电复位信号也是低电平。通过配置首个查找表，使首个查找表始终输出低电平，当首个查找表输出的低电平经过一段时间（一般约为几十纳秒）后会经过多个实现缓冲器功能的查找表和反相器传递到上电复位输出端，此时上电复位输出端输出的上电复位信号由低电平跳变为高电平。

同样需要说明的是，上文中我们假设查找表的上电初始输出为高电平，FPGA电路的上电复位信号是低电平有效。如果需要生成高电平有效的上电复位信号，则通过配置模块配置末尾查找表，将其实现功能由反相器改为缓冲器。

在本实用新型实施例中，用于实现缓冲器功能的多个查找表的作用是让多个查找表中的首个查找表的信号经过一段时间后到达上电复位信号输出端，从而确保上电复位信号可以维持一段较长的时间，这个时间因不同芯片的实际情况会有所不同。即使在同一款芯片上，该数目也不需要是确定的数字，只要能保证上电复位信号的稳定即可。这些查找表在芯片中的位置及走线方式方法没有特定的要求，可在电路布局布线阶段自动完成。

图5为本实用新型实施例提供的一种4输入查找表，图6为图5所示查找表对应的真值表。如图5和图6所示，lutmask为查找表可配置的掩码值，f[0]～f[3]为查找表的4个输入端口。配制模块通过配制查找表的掩码值，可改变查找表的输出电平或其所能实现的功能（缓冲器或反相器）。例如，如需将查找表的输出始终为高电平，则需要将lutmask[0]～lutmask[15]的值均配置为1即可；如需将查找表配置为缓冲器的功能，则将lutmask[0]～lutmask[7]的值配置为0，将lutmask[8]～lutmask[15]的值配置为1即可，此时查找表的输出端dx与输入端f[0]的信号相同。

图7为本实用新型实施例提供的一种生成上电复位信号的方法流程示意图。如图7所示，该方法应用于如图1或图3所示的电路中。该方法包括以下步骤：

步骤701、在电路上电后，多个串行连接的查找表初始输出电平为第一电平，并通过上电复位输出端输出；

步骤702、配置多个查找表中的首个查找表，将其输出电平由第一电平改变为第二电平，所述首个查找表输出的第二电平在经过多个串行连接的查找表的传递之后到达末尾查找表，并通过上电复位输出端输出。

具体地，首个查找表输出的电平值通过配置查找表的掩码值来实现。当上述第一电平为高电平时，第二电平为低电平；或者，当第一电平为低电平时，第二电平为高电平。

需要说明的是，当首个查找表的初始输出电平与预定义的上电复位信号的有效电平不符时，则需要通过配置模块将末尾查找表配置为反相器。例如，首个查找表的初始输出电平为高电平，而预定义的上电复位信号的有效电平为低电平有效，此时需要通过配置模块将末尾查找表配置反相器，使其输出符合上电复位信号的有效电平，即高电平。

本实用新型实施例通过将多个查找表串行连接，使其第一个查找表的信号经过一段时间后到达上电复位信号的输出端，从而确保上电复位信号可以维持一段较长的时间。

显而易见，在不偏离本实用新型的真实精神和范围的前提下，在此描述的本实用新型可以有许多变化。因此，所有对于本领域技术人员来说显而易见的改变，都应包括在本权利要求书所涵盖的范围之内。本实用新型所要求保护的范围仅由所述的权利要求书进行限定。

Claims (3)

1.一种生成上电复位信号的电路，其特征在于包括： 

多个串行连接的查找表，所述多个串行连接的查找表初始输出电平为第一电平，并通过上电复位输出端输出； 

配置模块，用于配置首个查找表，将其输出电平由第一电平改变为第二电平，所述第二电平在经过多个串行连接的查找表的传递之后到达末尾查找表，并通过所述上电复位输出端输出。 

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述末尾查找表是反相器。 

3.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于：所述第一电平为高电平，所述第二电平为低电平；或 

所述第一电平为低电平，所述第二电平为高电平。 

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