触发器是二进制移位寄存器,用于同步逻辑以及保存时钟(脉冲)周期内的逻辑状态。在每个时间(脉冲)边沿,触发器在输入时锁定1(真)或0(假)值并且保存此值直到下次时钟(脉冲)边沿。在正常情况下,LabVIEW FPGA在每次操作之间都设置一个触发器,以保证有足够的时间来执行每步操作。对此律的例外只发生在SCTL结构中写代码的情况。在这个特殊的环路结构中,触发器只放置在闭环迭代的始末段,并且由编程者考虑定时因素来决定如何放置。对SCTL内代码如何同步的更多内容将在以后章节中讨论。图5表示的是图3的上端分支,触发器由红色高亮表示。
图5.绘制由红色高亮表示出触发器的电路图
查找表
图6.双四输入查找表
图6所示示意图中的其他逻辑电路通过使用少量查找表形式的随机存取存储器实现。我们可以简单地假定FPGA中系统门的数量可参考与非门(NAND)以及或非门(NOR)的数量,但实际上,所有的组合逻辑(与门、或门、与非门、异或门等)都是通过查找表存储器中的真值表来实现。真值表是输出对应于每个输入值组合的预定义表(现在卡诺图的重要性在你的头脑中可能会慢慢淡化)。以下是对数字逻辑电路课程的快速回顾:比如,图7是布尔逻辑与门操作过程。
这是对数字逻辑课程的快速回顾:
例如,图7中显示了布尔型AND操作。
图7.布尔型AND操作
表2.布尔与门操作的真值表
你可以认为输入值是所有输出值的数字索引,如表3所示。
表3.布尔与门擦操作的真值查找表实现
Virtex-II和Spartan-3系列FPGA芯片有着4输入查找表来实现真正的4输入信号的16种组合。图8就是一个四输入电路实现的例子。
图8.输入布尔逻辑的四信号电路
表4所示为使用双四输入查找表实现的相应的真值表。
表4.图8中所示相应真值表
Virtex-5系列的FPGA使用双六输入查找表,可以通过6个不同输入信号的64种组合来实现真值表。因为触发器之间的组合逻辑十分复杂,所以在LabVIEW FPGA中使用SCTL也越来越重要。下一节将讲述SCTL如何优化利用LabVIEW中的FPGA源。