明确定义如何在 Xilinx XST 工具中使用 LUT 和切片？

Question

我正在尝试实现 LUT 和切片的一些非常具体的行为，这些行为是用 VHDL 编写的，用于使用 XST 工具综合的 Xilinx Virtex 5 FPGA。我不知道我是否可以通过让工具推断我的意思来实现我的行为，那么我如何明确地指示这种情况发生呢？

我正在谈论 Virtex5 上 6 输入 LUT 的使用，其中 CLB 中有 4 个。

我想明确指出： - 一个 CLB 切片内 4 个 LUT 中每一个的输入 - 从 4 个 XORCY 路由“S”输出 - 指定“第一个”MUXCY (C0) 的输入 - “4th”MUXCY (Cn) 的路由输出 - 能够以特定顺序指定 CLB 的每个 LUT 的输入，因为它们显然是级联的。

理想情况下，我希望在 VHDL 中实例化具有所有输入和输出的“CLB”，并能够映射这些..

我对文档进行了大量研究，但没有找到任何真正的东西

Answer 1

Saar 建议您使用 LUT6 显式实例化 LUT。我更喜欢使用 LUT_MAP 约束来控制技术映射。它需要更少的维护，并且您的 HDL 代码保持与设备无关且模拟器友好。

这是一个例子。

(* LUT_MAP="yes" *)
module mux4(sel, a, b, c, d, o);
input [1:0] sel;
input       a;
input       b;
input       c;
input       d;
output reg  o;

always @* begin
    case(sel)
    2'b00: o <= a;
    2'b01: o <= b;
    2'b10: o <= c;
    2'b11: o <= d;
    endcase
end
endmodule

这使您可以编写任意组合逻辑并告诉综合 (XST) 该模块（最多 6 个输入、1 个输出）必须在单个 LUT 中实现。如果将其与 KEEP_HIERARCHY 和 RLOC 约束结合起来，您可以构建 RPM（相对放置的宏）。

(* KEEP_HIERARCHY="true" *)
module mux4x4p4(sel, a, b, c, d, o);
input  [1:0] sel;
input  [3:0] a;
input  [3:0] b;
input  [3:0] c;
input  [3:0] d;
output [3:0] o;

(* RLOC="X0Y0" *)
mux4 m0(sel, a[0], b[0], c[0], d[0], o[0]);
(* RLOC="X0Y0" *)
mux4 m1(sel, a[1], b[1], c[1], d[1], o[1]);
(* RLOC="X0Y0" *)
mux4 m2(sel, a[2], b[2], c[2], d[2], o[2]);
(* RLOC="X0Y0" *)
mux4 m3(sel, a[3], b[3], c[3], d[3], o[3]);
endmodule

在我的旧网站 www.fpgacpu.org 上有关于数据路径 RPM 的更多信息。例如，《高性能 FPGA 设计艺术》：http://www.fpgacpu.org/log/aug02.html #art

黑客快乐！

Answer 2

您也许能够使用 RLOC 和 BEL 约束来实现所需的行为。您可以将约束嵌入到 VHDL 中：

VHDL Syntax

Declare the VHDL constraint as follows:
attribute bel : string;

Specify the VHDL constraint as follows:
attribute bel of {component_name| label_name}: {component|label} is {F|G|FFA|FFB|FFC|FFD|FFX|FFY|XORF|XORG|A6LUT|B6LUT|C6LUT|D6LUT|A5LUT|B5LUT|C5LUT|D5LUT}";

有关更多详细信息，请参阅 Xilinx 约束指南。

另请参阅 comp.arch.fpga 上的这篇文章，了解一些 VHDL 示例： http://newsgroups.derkeiler.com/Archive/Comp/comp.arch.fpga/2008-05/msg00560.html