Stratix系列FPGA分段式查找表逻辑结构

Stratix®系列高密度、高性能FPGA利用Altera创新的自适应逻辑模块(ALM)逻辑结构(图1所示)，在所有FPGA中实现了最高效的逻辑架构。

正如Stratix III FPGA在OpenCore设计上所展示的，ALM逻辑结构完全集成在Quartus® II软件中，能够轻松实现最好的性能、最高的逻辑利用率以及最短的编译时间。

图1. Stratix系列FPGA自适应逻辑模块(ALM)

Figure 1. Stratix IV Device ALM

Stratix系列FPGA中的每个ALM都有8个分段式查找表(LUT)输入、两个专用嵌入式加法器、两个专用寄存器和另外的增强逻辑。这些特性使ALM能够实现可选7输入LUT功能、完整的6输入逻辑功能，以及两个由容量更小的LUT构成的独立功能(例如，两个独立的4输入LUT)。

图2所示为一个ALM所支持的各种LUT配置，表1解释了每种ALM配置。

图2. Stratix系列FPGA ALM的分段功能

配置	说明
*表 1. Stratix 系列 FPGA ALM 配置*
	一个Stratix系列FPGA ALM能够支持任意6输入逻辑功能。
	一个Stratix系列FPGA ALM可以配置实现两个独立的4输入或者更小的LUT。
	一个Stratix系列FPGA ALM可以配置实现一个5输入LUT和一个3输入LUT。两个LUT的输入互相独立。3-LUT可用于实现具有三个或更少输入的任意逻辑功能。因此，也支持一个5输入LUT和一个2输入LUT的组合。
	一个Stratix系列FPGA ALM可以配置实现一个5输入LUT和一个4输入LUT。两个LUT共用一个输入。5输入LUT最多具有4个独立输入。4输入LUT最多具有3个独立输入。LUT之间共用输入在FPGA设计中比较普遍，Quartus II开发软件将自动寻找这种结构方式的逻辑功能。
	一个Stratix系列FPGA ALM可以配置实现两个5输入LUT。LUT之间共用两个输入比较普遍，每个5输入LUT最多具有3个独立输入。
	如果两个6输入功能具有相同的逻辑操作和4个共用输入，那么这两个6输入功能可在一个Stratix系列FPGA ALM中实现。
	在扩展模式下，一个Stratix系列FPGA ALM可实现7变量功能的子集。Quartus II 开发软件自动识别可用7输入功能，将其适配到ALM中。