[发明专利]用于FPGA的N模冗余配置存储单元电路

说明书

本发明提供了一种FPGA的N模冗余配置存储单元电路，包括：2N对互锁存储单元，每一对互锁存储单元包括一个PMOS管和一个NMOS管，其中，第i个PMOS管的漏极连接第i+1个PMOS管的栅极，第2N个PMOS管的漏极连接第1个PMOS管的栅极；第i个NMOS的栅极连接第i+1个NMOS的漏极，第2N个NMOS管的栅极连接第1个NMOS管的漏极；每一对互锁存储单元的PMOS管和NMOS管的漏极互相连接，1≤i≤2N‑1；N个传输管，其栅极和源极分别互相连接；N个清零管，其栅极互相连接。本发明相较于现有技术的两端读写存储单元节省了一倍的布线，简化了布线和结构。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，涉及一种用于FPGA的N模冗余配置存储单元电路。

背景技术

自20世纪70年代以来，随着微电子技术的发展，出现了各种类型的通用型可编程逻辑器件PLD。其中，以基于SRAM的FPGA应用较为广泛。用户可以通过软件对器件编程配置存储单元SRAM来实现所需的逻辑功能，而不必由自己设计和代工厂制作专用集成电路ASIC芯片。FPGA是一种高密度的复杂PLD。它由许多独立的可编程逻辑模块、可编程互连和可编程输入/输出模块组成。逻辑模块之间以及与输入/输出模块间的连接通过可编程互连开关来实现。通过将配置码流下载到芯片中的配置存储单元控制可编程资源实现所需的逻辑功能。

FPGA是超大规模集成电路VLSI技术和计算机辅助设计CAD技术发展融合的结果。基于FPGA的应用电路设计不需再经流片，同时又有功能强大的EDA软件的支持。因此，与基于ASIC芯片设计相比产品研发周期大大缩短。而且在需要的量片数不大时，基于FPGA的应用电路设计与ASIC芯片设计相比还具有成本低的优势。FPGA的这些优点使得它广泛应用于计算机硬件、数据处理、工业控制、遥控遥测、智能仪表、广播电视、医疗器械和航空航天等诸多领域。但在一些应用场合，FPGA中的配置存储单元SRAM位状态易于被单粒子辐射后翻转。

现有技术中，一般通过增加敏感结点电容缩短被打翻数据恢复时间或在SRAM中反向器输入路径上增加电阻电容延长被打翻数据经反向器反馈回来的时间提高SRAM抗单粒子翻转阈值；或者通过一种二模冗余SRAM单元的双互锁存储单元电路，当可编程逻辑器件上电时需对内部配置存储单元清零，使其处在确定的状态，二模冗余的配置存储单元就需在存储相同状态的两个结点各增加一个清零管。

也就是说，现有技术存在布线、结构复杂，组件繁琐的缺陷。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种用于FPGA的N模冗余配置存储单元电路，以解决上述的至少一项技术问题。

(二)技术方案

本发明实施例提供了一种用于FPGA的N模冗余配置存储单元电路，包括：

2N对互锁存储单元，每一对互锁存储单元包括一个PMOS管和一个NMOS管，其中，第i个PMOS管的漏极连接第i+1个PMOS管的栅极，第2N个PMOS管的漏极连接第1个PMOS管的栅极；第i个NMOS的栅极连接第i+1个NMOS的漏极，第2N个NMOS管的栅极连接第1个NMOS管的漏极；每一对互锁存储单元的PMOS管和NMOS管的漏极互相连接，1≤i≤2N-1；

N个传输管，其栅极和源极分别互相连接；

N个清零管，其栅极互相连接。

在本发明的一些实施例中，第1个传输管的漏极连接第1对互锁存储单元的漏极、第2个PMOS管的栅极和第2N个NMOS管的栅极；第a个传输管的漏极连接第2a-1对互锁存储单元的漏极、第2a-2个NMOS管的栅极、第2a个PMOS管的栅极，2≤a≤N。