基于Sense-Switch型pFLASH的FPGA可编程逻辑单元的设计与验证（英文）

作     者：曹正州 刘国柱 张艳飞 单悦尔 徐玉婷 

作者机构：中国电子科技集团公司第58研究所 

出 版 物：《Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering》 (信息与电子工程前沿(英文))

年 卷 期：2024年第4期

页      面：485-500页

核心收录：

学科分类：080902[工学-电路与系统] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：Project supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 62174150) the Natural Science Foundation of Jiangsu Province,China (Nos. BK20211040 and BK20211041) 

主　　题：现场可编程门阵列 可编程逻辑单元 布尔逻辑运算 查找表 Sense-Switch型pFLASH 阈值电压 

摘      要：本文提出一种基于Sense-Switch型pFLASH技术的可编程逻辑单元(PLE)。通过对Sense-Switch型pFLASH进行编程，实现所有的三位查找表(LUT3)功能、部分LUT4功能、锁存器功能以及带使能和复位的DFF功能。因为PLE使用了一种选择运算逻辑（COOL）的方法来运算逻辑函数，它允许使用任意组合逻辑和寄存器的比例来实现任意逻辑电路。这一本质特性使其在精细粒度方面接近于基本的ASIC单元，从而允许类似ASIC的基于单元的映射器应用其所有的优化潜力。对Sense-Switch型pFLASH和PLE电路的实测结果表明Sense-Switch型pFLASH的“开态驱动电流约为245.52μA、“关态漏电流约为0.1pA;PLE的可编程功能正常工作；典型的组合逻辑运算AND3的延迟为0.69ns、时序逻辑DFF的延迟为0.65ns，均满足设计技术指标的要求。