2024年3月15日发(作者：)

一款用于Flash型FPGA的配置电路设计

曹正州;刘国柱;单悦尔;沈广振;涂波;徐玉婷

【期刊名称】《微电子学与计算机》

【年(卷),期】2022(39)11

【摘 要】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11.2μS;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7.5μS。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2.5μS.设计满足了flash cell的操作条件,最终实现对350万门flash

型FPGA共26836992 bits(2912 bl*9216 wl)码流的配置.

【总页数】11页(P118-128)

【作 者】曹正州;刘国柱;单悦尔;沈广振;涂波;徐玉婷

【作者单位】无锡中微亿芯有限公司;中国电子科技集团公司第58研究所

【正文语种】中 文

【中图分类】TN402

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