本公开的各个实施例涉及具有多个扇区的可编程电路。本发明专利技术公开了涉及可编程电路的系统和方法。该可编程电路包括多个扇区。每个扇区包括可配置功能块、可配置路由接线、用于存储针对可配置功能块和可配置路由接线的配置的配置位、以及用于与配置位进行接口以配置扇区的局部控制电路系统。该可编程电路可以包括用于与局部控制电路系统进行接口以配置扇区的全局控制电路系统。每个扇区是独立地可操作的并且/或者与其他扇区并行地可操作的。操作该可编程电路可以包括：使用局部控制电路系统来与配置位进行接口并且配置扇区。另外，操作该可编程电路可以包括：使用全局控制电路系统来与相应的局部控制电路系统进行接口并且配置扇区。
【技术实现步骤摘要】
本公开涉及一种用于可编程电路诸如现场可编程门阵列（FPGA)的内部组织。
技术介绍
可编程电路，诸如现场可编程门阵列（FPGA)，可以通过使用在制造之后可对其行 为和互连结构进行配置的部件来实现设计。然而，这种电路可能要求众多的并且可能是隐 藏的支持功能，以便进行配置、测试、计时以及供电。另外，由于FPGA部件计算已经成熟，所 以这些功能的面积成本已经保持不变或者已经增加，它们的带宽已经落后，并且它们的复 杂性和刚性已经延误了时间表并且减少了客户特征。
技术实现思路
本公开涉及一种用于可编程电路诸如FPGA的新的内部组织，其中该电路被划分 为"扇区（sector)"，每个扇区包含用于配置、测试、计时以及供电的局部资源。扇区是可编 程电路诸如FPGA的区域，扇区包含用于配置、测试、计时以及供电中的一个或多个的局部 资源。可编程电路可以具有多个这种扇区。这些扇区在大小和资源方面可以是相同的或者 不同的。每个扇区可以包括诸如处理器、状态机、和/或总线等局部资源，这些局部资源有 助于在晶片测试、封装体测试、初始化、配置、或者其他非用户功能期间的通信和操作。可以 通过使用由独立存在的全局控制器控制的额外的全局布线，来将局部资源互连。扇区边界 可以锚定新的计时、供电、数据传输以及其他合适的特征。如此，扇区可以根据共享时钟而 操作，或者根据它们各自的独立时钟而操作。现有的实施方式已经按照全芯片级的单片方 式，实现了支持功能。然而，将支持功能分解为更小的组分会简化它们的设计，并且新的互 连结构增加了它们的带宽和灵活性。这些属性可以有助于生产更高的集成水平，并且具有 降低的实施复杂性。 因此，描述了涉及具有扇区的可编程电路的系统和方法。在一些方面中，可编程电 路包括多个扇区。每个扇区包括可配置功能块、可配置路由接线、用于存储针对功能块和 路由接线的配置的配置位、以及用于与配置位进行接口以配置该扇区的局部控制电路系统 (或者局部控制器）。在特定实施例中，可编程电路包括全局控制电路系统系统（或者全局 控制器），其用于与局部控制电路系统进行接口，以配置该扇区。在特定实施例中，每个扇区 独立地可操作并且/或者与其他扇区并行地可操作。 在一些方面中，描述了一种用于操作可编程电路的方法。用于操作可编程电路的 该方法包括：通过使用局部控制电路系统，来与配置位进行接口并且配置扇区。另外，用于 操作可编程电路的该方法包括：通过使用全局控制电路系统，来与用于相应的局部控制电 路系统进行接口并且配置扇区。该过程可以由例如可编程逻辑器件的处理器实行，并且可 以在暂时性或非暂时性机器可读介质上将其编码为由处理器执行的指令。【附图说明】 本专利技术的以上优点和其他优点将由于考虑以下详细说明并且结合对应附图而变 得显而易见，贯穿这些附图中，类似的附图标记表示类似的零部件，并且在附图中： 图1描绘了根据特定实施例的用于可编程电路的示意性平面图； 图2描绘了根据特定实施例的配置RAM(ConfigurationRAM，CRAM)阵列的示意 图； 图3描绘了根据特定实施例的针对在多路复用器中的CRAM位而包括的"释抑 (hold-off) 目号的不意图； 图4描绘了根据特定实施例的用于检测并且校正单粒子翻转（SEU)的硬件的示意 图； 图5描绘了根据特定实施例的被划分为扇区的可编程电路的示意图； 图6描绘了根据特定实施例的包括冗余区域的扇区化的可编程电路的示意图； 图7描绘了根据特定实施例的具有增加的外部带宽的扇区化的可编程电路的示 意图； 图8描绘了根据特定实施例的在扇区化的可编程电路中的扇区间通信的示意图； 图9描绘了根据特定实施例的具有基于网格的（mesh-based)片上网络（NoC)的 扇区化的可编程电路的示意图； 图10描绘了根据特定实施例的具有用于检测并且校正SEU的电路系统的扇区的 示意图；图11描绘了根据特定实施例的具有功率控制装置的扇区化的可编程电路的示意 图； 图12描绘了根据特定实施例的采用包含本公开的各个方面的集成电路器件的示 意系统的简化框图； 图13描绘了根据特定实施例的配置扇区化的可编程电路以便进行操作的示意过 程；以及 图14描绘了根据特定实施例的在扇区化的可编程电路中的局部控制器检测并且 校正SEU的示意过程。【具体实施方式】 图1描绘了可编程电路诸如FPGA的示意性平面图100。在FPGA中的典型功能块 可以包括逻辑102 (例如，查询表、D触发器、或者其他合适的部件）、存储器和数字信号处理 (DSP)块104、内部存储器块106、锁相环（PLL)块108、高速串行收发器互连块110-114、通 用操作1/0 116 (例如，DDR存储器接口或者其他合适的部件）、计时、以及其他合适的资源 中的一个或多个。用于可编程电路的可编程互连结构（fabric)可以包括可编程开关和路 由接线的网络，这些可编程开关由SRAM位或者其他合适的装置配置而成，以在各个块之间 实施路由连接。可编程电路可以利用"点对点"路由，其中在源信号发生器与其目的地之间 的路径在编译之时是固定的。在涉及部分重配置的特定实施例中，可编程电路可以利用其 他合适的路由方法来实施块级替换。 为了明确其功能，可以使每个功能块与"配置RAM"位相关联，它们共同地形成配置 RAM阵列202,如图2所示。这些位可以向配置其功能的逻辑提供恒定值204。图2也示出 了附加的一个逻辑，即，包括数据寄存器206和地址寄存器208的配置机（Configuration Machine)，该配置机可以在上电时用于通过独立存在的专用端口来接受位流、并且然后将 该位流写入配置RAM位。 在特定实施例中，随着将位流写入CRAM阵列，与正在被写入的CRAM位相关联的 逻辑的功能性可以动态地改变。取决于多路复用器和其他逻辑的电路级实施方式，该动态 可能导致间歇性短路以及其他不期望的影响。因此，配置机可以生成多种"释抑"信号，以 强制配置的逻辑处于静止，直到所有CRAM位已经被写入。图3描绘了被包括在具有输入 302和输出310的多路复用器300中的这种"释抑"信号的说明性实施例。该实施例包括 "独热（one-hot) "实施方式，其中每个开关306由独立的CRAM位304直接地并且独立地控 制。字线驱动器和位线驱动器可以包括附加的电路系统和控制信号，从而可以强制它们所 有分别地为HIGH和LOW。这可以强制所有CRAM位为零，并且从而可以切断在多路复用器 中的所有支路，从而避免短路。然而，在这种情况下，多路复用器300中的汇聚点（pointof convergence)可能没有被驱动，并且从而可能添加有晶体管308以将该节点驱动为HIGH。 局部控制器可以在内部生成信号，这些信号可以将字线和位线强制为HIGH以及将多路复 用器300驱动为HIGH。 在特定实施例中，可编程电路诸如FPGA在正常操作期间可能如其他数字逻辑一 样易受单粒子翻转（SEU)的影响。在其他逻辑中，这些SEU可能不可预测地更改设计的状 态；但是在使用可编程电路的情况下，由于设计自身的结构存储在存储器位中，所以SEU还 可能不可预测地更改该设计，并且从而更改其功能。为此，对可编程电路诸如FPGA而本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可编程电路，包括：多个扇区，其中每个扇区包括：至少一个可配置功能块；多个可配置路由接线；至少一个配置位，用于存储用于所述至少一个可配置功能块和所述多个可配置路由接线的配置；以及局部控制电路系统，用于与所述至少一个配置位进行接口，以配置所述扇区；以及全局控制电路系统，用于与用于所述多个扇区中的每个扇区的相应的局部控制电路系统进行接口，以配置所述扇区。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·豪，S·R·阿特萨特，M·D·赫顿，H·H·施密特，
申请(专利权)人：阿尔特拉公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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