为了能够为flash型FPGA中的flash开关单元提供稳定的擦除、编程和读取操作电压,基于0.11μm 2P8M flash工艺,设计了 一款用于flash型FPGA的配置电路.根据flash cell的操作条件和flash型FPGA的特点设计了层次化的字线电路、带校验功能的位线电路、低纹波的电荷泵电路、多级的电平转换电路、灵活的衬底电压电路以及配置控制电路.该配置电路是执行配置算法流程的基础,为flash型FPGA配置过程中的flash cell提供了高精度和稳定的操作电压,保证了 flash cell在擦除和编程后的阈值电压分布的一致性,使flash型FPGA的性能得以充分发挥.仿真结果表明:擦除时字线的驱动能力为1.2 mA,输出电压-10.5 V,误差小于±0.1 V,建立时间为11.2 μS;位线驱动能力为1.2 mA,输出电压8.8 V,误差小于±0.1 V,建立时间为7.5 μS.编程时字线的驱动能力为1.2 mA,输出电压9.8 V,误差小于±0.1 V,建立时间为2.3μS;位线驱动能力为4.4 mA,输出电压-8.0 V,误差小于±0.1 V,建立时间为2.5 μS.设计满足了 flash cell的操作条件,最终实现对350万门flash型FPGA共26 836 992 bits(2 912 bl*9 216 wl)码流的配置.

Flash型FPGA;配置;编程;擦除

曹正州;刘国柱;单悦尔;沈广振;涂波;徐玉婷

无锡中微亿芯有限公司,江苏无锡214072;中国电子科技集团公司第58研究所,江苏无锡214072

微电子学与计算机

[1]曹正州;刘国柱;单悦尔;沈广振;涂波;徐玉婷-.一款用于Flash型FPGA的配置电路设计)[J].微电子学与计算机,2022(11):118-128

2P8M

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