什么是LUT原理，看完这篇文章你就知道了

查找表(Look-Up-Table)简称为LUT，其本质就是一个RAM。目前FPGA中多使用4输入的LUT，所以每一个LUT可以看成一个有4位地址线的16×1的RAM。当用户通过原理图或HDL语言描述了一个逻辑电路以后，PLD/FPGA开发软件会自动计算逻辑电路的所有可能的结果，并把结果事先写入RAM。这样，每输入一个信号进行逻辑运算就相当于输入一个地址进行查表，找出地址对应的内容，然后将其输出即可。

我们知道，一个n输入的逻辑运算，不管是与或非运算还是异或运算，最多只可能存在2 n 种结果，如表1-1的4输入与门共有16种输出结果。这样就将实际逻辑电路转换成了LUT结构。

表1-1 4输入与门的真值表

A，B，C，D由FPGA芯片的引脚输入后进入可编程连线，然后作为地址线连到LUT。LUT中已经事先写入了所有可能的逻辑结果，通过地址查找到相应的数据，然后将其输出，这样就实现了组合逻辑。该电路中 D 触发器是直接利用 LUT 后面的 D触发器来实现的。时钟信号CLK由I/O脚输入后进入芯片内部的时钟专用通道，直接连接到触发器的时钟端。触发器的输出端与 I/O 脚相连，把结果输出到芯片引脚，这样PLD就完成了图1-7所示电路的功能(以上步骤都是由软件自动完成的，不需要人为干预)。

图1-7 4输入与门的逻辑实现

这个电路是一个很简单的例子，只需要一个LUT加一个触发器就可以完成。对于一个LUT无法完成的电路，需要通过进位逻辑将多个单元相连，这样就可以用FPGA实现复杂的逻辑。

由于LUT主要适于SRAM工艺生产，所以目前大部分FPGA都是基于SRAM工艺的，而SRAM工艺的芯片在掉电后就会信息丢失，因此一定需要外加一片专用配置芯片，在上电的时候，由这个专用配置芯片把数据加载到FPGA中，然后FPGA就可以正常工作，由于配置时间很短，这不会影响系统正常工作。也有少数FPGA采用反熔丝或Flash工艺，这种FPGA就不需要外加专用的配置芯片。

由于需要反复烧写，FPGA实现组合逻辑的基本结构不可能像ASIC那样通过固定的与非门来完成，而只能采用一种易于反复配置的结构。查找表可以很好地满足这一要求，目前主流FPGA都采用了基于SRAM工艺或基于FLASH工艺的查找表结构，通过每次烧写改变查找表内容的方法实现对FPGA的重复配置。

Ompal138+Spartan-6 FPGA核心板规格软硬件资料数据手册

核心板简介

创龙科技SOM-TL138F是一款基于TI OMAP-L138（定点/浮点DSP C674x + ARM9) + 紫光同创Logos/Xilinx Spartan-6低功耗FPGA处理器设计的工业级核心板。核心板内部OMAP-L138与Logos/Spartan-6通过uPP、EMIFA、I2C通信总线连接，并通过工业级B2B连接器引出网口、EMIFA、SATA、USB、LCD等接口。核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证，稳定可靠，可满足各种工业应用环境。

用户使用核心板进行二次开发时，仅需专注上层运用，降低了开发难度和时间成本，可快速进行产品方案评估与技术预研。

图 1 核心板正面图

图 2 核心板背面图

图 3 核心板斜视图

图 4 核心板侧视图

典型应用领域

运动控制电力设备仪器仪表医疗设备通信探测惯性导航

软硬件参数

硬件框图

图 5 核心板硬件框图

图 6 OMAP-L138资源框图

图 7 Logos特性

图 8 Spartan-6特性

硬件参数

表 1 OMAP-L138端硬件参数

CPU

CPU型号：TI OMAP-L138

1x ARM9，主频456MHz

1x DSP C674x，主频456MHz，支持浮点运算

1x PRU-ICSS，含2个PRU(Programmable Real-time Unit)核心

ROM

512MByte NAND FLASH

RAM

128/256MByte DDR2

LED

1x 电源指示灯

2x 用户可编程指示灯

B2B Connector

2x 80pin公座B2B连接器，2x 80pin母座B2B连接器，间距0.5mm，共320pin

硬件资源

1x VPIF Video OUT（支持SDTV和HDTV），ITU-BT.656 Format，ITU-BT.1120 and SMTPE296 Formats

1x VPIF Video IN（支持SDTV，HDTV和Raw Capture Mode），ITU-BT.656 Format，ITU-BT.1120 and SMTPE296 Formats

1x LCD Controller

1x USB 1.1 HOST

1x USB 2.0 OTG

1x 10/100M Ethernet

1x SATA

2x MMC/SD/SDIO

3x UART

2x eHRPWM

1x EMIFA，在核心板内部与FPGA通过普通IO连接

3x eCAP

2x I2C

1x HPI

1x uPP，在核心板内部与FPGA通过普通IO连接，可配置为1x 16bit或2x 8bit

2x McBSP

1x McASP

2x SPI

备注：B2B、电源、指示灯等部分硬件资源，OMAP-L138与FPGA共用。

表 2 FPGA端硬件参数

FPGA

紫光同创Logos PGL25G-6IMBG324

Xilinx Spartan-6 XC6SLX16

/XC6SLX45-2CSG324I

ROM

64Mbit SPI FLASH

LED

2x 用户可编程指示灯

Logic Cells(LUT4)

27072

14579/43661

Flip-Flops

33840

18224/54576

DSP Slice

40(APM,Arithmetic Process Module)

32/58

Block RAM(18Kbit)

60

32/116

CMT

4(PLL)

2/4

IO

单端（109个），差分对（16对），共141个IO

LX16：单端（115个），差分对（16对），共147个IO

LX45：单端（101个），差分对（16对），共133个IO

软件参数

表 3

ARM端软件支持

裸机，Linux-3.3

DSP端软件支持

裸机，SYS/BIOS

CCS版本号

CCS 5.5

图形界面开发工具

Qt

双核通信组件支持

SysLink、TL_IPC、IPClite

软件开发套件提供

MCSDK

ISE版本号

ISE14.7（Xilinx Spartan-6）

PDS版本号

Pango Design Suite 2020.3（紫光同创Logos）

Linux驱动支持

NAND FLASH

DDR2

SPI FLASH

I2C EEPROM

MMC/SD

SATA

USB 1.1 HOST

USB 2.0 OTG

LED

KEY

RS232

RS485

UART TL16C754C

CAN MCP2515

AUDIO TLV320AIC3106

Ethernet LAN8710 MII

Ethernet LAN8720 RMII

VGA CS7123

4.3in Touch Screen LCD

7in Touch Screen LCD

ADC AD7606

ADC ADS8568

DAC AD5724

RTC

CMOS Sensor OV2640

Video Decoder TVP5147

USB Mouse

USB Keyboard

开发资料

提供核心板引脚定义、可编辑底板原理图、可编辑底板PCB、芯片Datasheet，缩短硬件设计周期；提供系统固化镜像、内核驱动源码、文件系统源码，以及丰富的Demo程序；提供完整的平台开发包、入门教程，节省软件整理时间，让应用开发更简单；提供丰富的入门教程、开发案例，含OMAP-L138与FPGA通信案例；提供详细的DSP + ARM双核通信教程，完美解决双核开发瓶颈。

开发案例主要包括：

Linux开发案例SYS/BIOS开发案例StarterWare裸机开发案例FPGA开发案例SysLink、IPClite双核开发案例PRU开发案例Qt开发案例uPP、EMIFA通信开发案例DSP算法开发案例AD7606、ADS8568多通道AD采集开发案例

电气特性

工作环境

表 4

环境参数

最小值

典型值

最大值

工作温度

-40°C

/

85°C

工作电压

/

3.3V

/

功耗测试

表 5

类型

电压典型值

电流典型值

功耗典型值

状态1

3.3V

0.29A

0.96W

状态2

3.3V

0.43A

1.42W

备注：功耗基于TL138F-EVM测得。功耗测试数据与具体应用场景有关，测试数据仅供参考。

状态1： 评估板不接入外接模块，系统启动后，ARM端不运行程序，DSP端运行LED测试程序，FPGA端运行LED测试程序。

状态2： 评估板不接入外接模块，系统启动后，ARM端运行DDR压力读写测试程序，ARM9核心的资源使用率约为100%，DSP端加载运行FFT算法程序，C674x核心的资源使用率约为100%。FPGA端运行EMIFA测试程序，电源估算功率为0.022W。

机械尺寸

表 6

PCB尺寸

38.6mm*66mm

PCB层数

8层

PCB板厚

1.6mm

安装孔数量

4个

图 9 核心板机械尺寸图

产品型号

表 7

型号

CPU/FPGA

CPU主频

NAND

FLASH

DDR2

温度

级别

SOM-TL138F-4-4GN1GD2S25G-I-A3

OMAP-L138/

PGL25G

456MHz

512MB

128MB

工业级

SOM-TL138F-4-4GN1GD2S16-I-A3

OMAP-L138/

XC6SLX16

456MHz

512MB

128MB

工业级

SOM-TL138F-4-4GN2GD2S45-I-A3

OMAP-L138/

XC6SLX45

456MHz

512MB

256MB

工业级

备注：标配为SOM-TL138F-4-4GN1GD2S25G-I-A3

型号参数解释

图 10

相关问答

vray渲染3DMAX模型,怎么关闭vray帧缓存窗口,用3DMAX帧缓存窗...

sunshen521取消这里的勾。勾选这个勾。有用(0)回复beyondxjapen你用的是什么版本的,如果是2010中文版,路径一定要英文或者拼音,中文不识别。有用(0)回...

华硕和戴尔的显示器入哪个更好-ZOL问答

14bitgamma&3Dlut,Gamma五级调节,四边微边框,IPS硬屏驱动不对,建议重新安装系...教务选课系统,只要是基于flash或者h5这样通用平台的,就可以用,尤其是win...

3Dmax为何我没打灯光那么亮-ZOL问答

你试试这个:自定义——首选项—Gamma和LUT关闭校正……你渲染标题栏上显示ga...用来作3dmax,ug,flash等三维软件吃不吃力?517浏览4回答扩展阅读《黑...