xilinx primitives(原语)

news2025/1/24 14:28:05

Xilinx的原语分为10类,包括:计算组件,IO端口组件,寄存器/锁存器,时钟组件,处理器组件,移位寄存器,配置和检测组件,RAM/ROM组件,Slice/CLB组件,G-tranceiver。
我们可以在vivado的 language template中查看相关提示:
不同的原语直接搜索就可以找到模板,这里以oddr为例
在这里插入图片描述

常见的xilinx primitives

BUFG:全局缓冲,BUFG的输出到达FPGA内部的IOB、CLB、块RAM的时钟延迟和抖动最小。
BUFIO:BUFIO是IO时钟网络,其独立于全局时钟资源,适合采集源同步数据。它只能驱动IO Block里面的逻辑,不能驱动CLB里面的LUT,REG等逻辑。
BUFR是本地I/O时钟、逻辑缓冲器,BUFR和BUFIO都是将驱动时钟引入某一时钟区域的专用时钟网络,而独立于全局时钟网络;不同的是,BUFR不仅可以跨越不同的时钟区域(最多3个),还能够驱动I/O逻辑以及自身或邻近时钟区域的逻辑资源。BUFIO的输出和本地内部互联都能驱动BUFR组件。此外,BUFR能完成输入时钟1~8的整数分频。因此,BUFR是同步设计中实现跨时钟域以及串并转换的最佳方式。

IBUFDS,用于将差分输入信号转化成标准单端信号,且可加入可选延迟。在IBUFDS原语中,输入信号为I、IB,一个为主,一个为从,二者相位相反。

IDDR:在7系列设备的ILOGIC block中有专属的registers来实现input double-data-rate(IDDR) registers,将输入的上下边沿DDR信号,转换成两位单边沿SDR信号。
ODDR:通过ODDR把两路单端的数据合并到一路上输出,上下沿同时输出数据,上升沿输出a路,下降沿输出b路;如果两路输入信号一路固定为1,另外一路固定为0,那么输出的信号实际上是时钟信号。

IDELAYE2:IO延时原语,用于在信号通过引脚进入芯片内部之前,进行延时调节,一般高速端口信号由于走线延时等原因,需要通过IDELAYE2原语对数据做微调。
IDELAYCTRL:IDELAYCTRL和IDELAYE2一般同时使用,IDELAYCTRL对IDELAYE2延时进行校准。

OSERDESE2:是一种专用的并-串转换器,每个OSERDESE2模块都包括一个专用串行化程序用于数据和3状态控制。数据和3状态序列化程序都可以工作在SDR和DDR模式。数据串行化的位宽可以达到8:1(如果使用原语模块级联,则可以到10:1和14:1)。3状态序列化最高可达14:1,有一个专用的DDR3模式可用于支持高速内存应用程序。

注意:不同厂商、不同器件的原语往往不能通用。当编译器对我们的HDL代码进行编译时,其中间环节的一些输出往往就是由原语组成的逻辑网表。因此,原语往往是不参与综合过程的,而使用原语描述的逻辑往往也不会被综合工具所优化。

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