基于静态不挥发存储器的新型可编程器件研究

摘要

本文讨论了铁电材料和氧化亚铜材料在静态不挥发存储器中的应用，给出了两种存储器的电路结构和仿真结果。在此基础上，文章提出了非挥发性铁电/氧化亚铜可编程逻辑器件的概念，完成了铁电FPGA和氧化亚铜FPGA系统主要模块的电路设计及仿真。此外，本文还提出了一种基于氧化亚铜的编程单元复用以实现多种功能的FPGA器件。

目录

文摘

声明

第一章引言

1.1可编程逻辑器件的发展

1.2传统FPGA器件的结构

1.2.1 CLB

1.2.2 IOB

1.2.3可编程互连资源

1.3不挥发性存储器发展历史及分类

1.4铁电材料在存储器上的应用

1.4.1铁电材料的存储原理

1.4.2铁电存储器的优点

1.5 CuxO在存储器上的应用

1.5.1 CuxO存储原理分析

1.5.2 CuxO应用于存储器的优点

1.6本论文主要的研究内容

第二章基于铁电的静态不挥发存储器及其在FPGA中的应用

2.1基于铁电的静态不挥发存储器

2.1.1电路结构

2.1.2操作时序

2.1.3仿真结果

2.2应用铁电静态不挥发存储器为编程单元的FPGA器件设计

2.2.1 CLB的设计

2.2.2可编程互连资源的设计

2.2.3 IOB的设计

2.2.4配置电路的设计

2.3应用铁电静态不挥发存储单元的FPGA系统

2.3.1系统的电路结构

2.3.2系统的版图设计

第三章基于CuxO的静态不挥发存储器及其在FPGA中的应用

3.1基于CuxO的静态不挥发存储器

3.1.1电路结构

3.1.2仿真结果

3.1.3版图设计

3.2基于CuxO静态不挥发存储器的操作

3.2.1操作流程

3.2.2同相操作

3.2.3反相操作

3.3应用CuxO静态不挥发存储单元的FPGA系统

3.3.1 CLB的结构

3.3.2配置电路设计

3.3.3 FPGA系统的电路结构

3.3.4系统的操作时序

第四章基于CuxO的编程单元复用以实现多个功能的FPGA器件

4.1基本思想

4.2基于CuxO的复用编程单元

4.2.1编程单元的电路结构

4.2.2编程单元的剖面结构

4.3基于CuxO的复用编程单元的FPGA系统

4.3.1查找表

4.3.2开关矩阵

4.3.3配置电路

4.4复用编程单元的FPGA器件的优点

第五章结束语

附录

参考文献

致谢