[发明专利]适用于FPGA的栅氧击穿反熔丝配置单元结构

权利要求书

1. 适用于FPGA的栅氧击穿反熔丝配置单元结构，其特征是：包括一个基于栅氧击穿反熔丝存储单元（FUSE）、一个编程选择控制管（M1）、一个保护内部逻辑与编程高压隔离的编程隔离管（M2），和一个控制FPGA布线通道的开关管（M3）；所述基于栅氧击穿反熔丝存储单元（FUSE）栅极连接编程选择控制管（M1）漏极和编程隔离管（M2）源极，基于栅氧击穿反熔丝存储单元（FUSE）的有源区接地；编程选择控制管（M1）栅极由外部配置信号控制，编程选择控制管（M1）源极与衬底接电源电压；编程隔离管（M2）栅极由外部控制信号控制开启与否，编程隔离管（M2）衬底接电源，编程隔离管（M2）漏极连接控制FPGA布线通道的开关管（M3）栅极，控制FPGA布线通道的开关管（M3）源极与漏极连接在外部信号通道中，控制FPGA布线通道的开关管（M3）衬底接地。

2.根据权利要求1所述适用于FPGA的栅氧击穿反熔丝配置单元结构，其特征是，所述电源电压分为配置单元正常工作电压VDD和反熔丝存储单元编程电压VPP，且VPP>VDD。

3.根据权利要求2所述适用于FPGA的栅氧击穿反熔丝配置单元结构，其特征是，由所述外部配置信号的配置码点对单元进行配置，并输出配置存储信息。

4.根据权利要求3所述适用于FPGA的栅氧击穿反熔丝配置单元结构，其特征是，编程选择控制管（M1）由FPGA配置软件产生的码流控制开启与否，当配置码点的数据为“1”时，编程选择控制管（M1）关闭，基于栅氧击穿反熔丝存储单元（FUSE）未被编程；当配置码点数据为“0”时，编程选择控制管（M1）打开，此时基于栅氧击穿反熔丝存储单元（FUSE）一端为电压VPP，另一端接地，当维持一段有效编程时间后，所述基于栅氧击穿反熔丝存储单元（FUSE）被编程，实现低阻连接。

5.根据权利要求4所述适用于FPGA的栅氧击穿反熔丝配置单元结构，其特征是，在工作阶段，已编程的基于栅氧击穿反熔丝存储单元（FUSE）通过低阻连接使所述控制FPGA布线通道的开关管（M3）栅极连接至地，维持所述控制FPGA布线通道的开关管（M3）关闭；未编程的基于栅氧击穿反熔丝存储单元（FUSE）由于编程选择控制管（M1）的亚阈值漏电特性，使基于栅氧击穿反熔丝存储单元（FUSE）栅端充电至电压VDD，保持所述控制FPGA布线通道的开关管（M3）开启。

6.根据权利要求1所述适用于FPGA的栅氧击穿反熔丝配置单元结构，其特征是，所述编程选择控制管（M1）和编程隔离管（M2）均为高压PMOS管，所述控制FPGA布线通道的开关管（M3）为NMOS管。