[发明专利]一种现场可编程门阵列内部互联线的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种现场可编程门阵列内部互联线的方法。

背景技术

FPGA（Field－Programmable Gate Array，即现场可编程门阵列）包括：由实现用户逻辑的LUT（Lookup Table，即查找表）、触发器和锁存器，以及实现连接关系的MUX（Multiplexer，多路选择器 ）和互连线。EDA（Electronic Design Automation，即电子设计自动化）工具要对要对FPGA的各个模块建模 ，其中对FPGA顶层互连建模是重点，顶层互连线数量：

COUNT_INTER =K_INTER*TILE_COUNTX*TILE_COUNTY        （公式1），

其中TILE_COUNTX和TILE_COUNTX分别表示FPGA的功能单元（内部模块）阵列大小，K_INTER是每个功能单元关联的互连线个数，与互连线架构相关，范围一般是90至400，例如，在Xilinx公司的Virtex2系列中，其K_INTER约等于300。

主流的商用FPGA中，K_INTER≥300，TILE_COUNTY * TILE_COUNTY≥104，且随着工艺的进步，三个系数还会增大。

随着FPGA的内部模块阵列的扩大，在几万甚至几百万之间线性增长，而且随着FPGA结构的复杂，K_INTER变大，增长的速度变得更快。常规的互连线模型有两种：一种是对每根互连线单独建模，无论在空间上或者处理时间上都不是好的选择；另一种是合并相同类型的互连线，但是由于互连线逻辑和视图上的差异，使得处理互连线模型变得复杂，且很难改善上述问题的复杂度，很难处理大阵列的商用FPGA。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提出一种高效的互连线的方法。

对此，本发明提供了一种能够高效进行的FPGA内部模块的互联线连接方法。

一种现场可编程门阵列内部互联线的方法，包括如下步骤：

划分步骤：将现场可编程门阵列的内部模块分别沿其边缘划开；

构造步骤：按照所述内部模块的类型，分别对其构造横向连接模块和纵向连接模块，所述横向连接模块和纵向连接模块分别包括：起始都在该内部模块内部的内部连接线、分别连接该内部模块的内部和该内部模块边缘的接入连接线，和起始都在该内部模块边缘的穿越连接线中的至少一种；

连接步骤：所述内部模块分别通过与其连接横向连接的横向连接模块，以及与其纵向连接的纵向连接模块依次相互连接；

其中，所述横向连接模块上的所述内部连接线、接入连接线和穿越连接线的两端点分别分布于该横向连接模块的两侧边上；所述纵向连接模块上的所述内部连接线、接入连接线和穿越连接线的两端点分别分布于该纵向连接模块的上下两边上。

与现有技术相比本发明的优点在于，由于以功能单元为描述的最小单元，其数量不随FPGA芯片阵列大小变化，只与器件的种类（Family）相关，这样能够最大化的简化内部模块连线，极大的提高了连接线的效率。

具体来说，本发明将互连线片段分成三种类型：在功能单元内部起始和终止的互连线（LINEINNER），起始于功能单元边缘终止于功能单元内部或者开始于功能单元内部结束于功能单元边缘的互连线（LINEINTER），起始和终止均在功能单元边缘的互连线，包括同时连到功能单元内部的互连线（LINETHROUGH）。

描述互连线的模型主要包括两个方面，分别是指示互连线逻辑连接关系的网表和描述互连线在显示函数GUI（）中显示的样式（即PATTERN，可参考Xilinx公司的FPGA Editor）。其中互连线逻辑连接关系是由互连线架构师决定，PATTERN的起始和终止点由互连线逻辑连接关系确定，我们可以修改中间点的位置。本发明根据FPGA的阵列高度重复的特点，以功能单元为边界将互连线断开，在功能单元内部构建相同Pattern的互连线片段来简化模型。