吉比特媒體獨(dú)立接口是一種以太網(wǎng)接口，簡(jiǎn)稱gmii（gigabit media independent interface）。簡(jiǎn)化的吉比特媒體獨(dú)立接口稱為rgmii（reduced gigabit media independent interface）。采用rgmii的目的是降低電路成本，使實(shí)現(xiàn)這種接口的器件的引腳數(shù)從22個(gè)減少到12個(gè)。本文主要介紹用萊迪思半導(dǎo)體公司的latticexp fpga實(shí)現(xiàn)rgmii至gmii的雙向橋接功能，能在rgmii和gmii之間雙向傳送數(shù)據(jù)。

     latticexp將低成本的fpga結(jié)構(gòu)和非易失、可無限重構(gòu)的isp（expanded programmability：拓展了的可編程性）技術(shù)結(jié)合起來，能實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)上電和單芯片應(yīng)用，還具備出色的安全性。latticexp提供了一種用于替代基于sram的fpga和與之相關(guān)的引導(dǎo)存儲(chǔ)器的低成本選擇方案。由于新的latticexp器件采用了130納米閃存硅處理工藝、優(yōu)化的器件結(jié)構(gòu)和專有的電路設(shè)計(jì)，其芯片尺寸比萊迪思過去的非易失fpga降低了80%以上。

     latticexp器件采用isp技術(shù)，該技術(shù)將sram和非易失的閃存結(jié)合起來，使fpga同時(shí)具備了非易失性和無限可重構(gòu)性。非易失的可無限重構(gòu)fpga，連同其瞬時(shí)上電的操作性能和安全的單芯片解決方案，有了這樣一種fpga，用戶就可以同時(shí)獲得sram的無限可重構(gòu)性和非易失性的眾多優(yōu)點(diǎn)。

     latticexp fpga器件結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)如下：

     ● 以易于綜合的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)四輸入查找表（lut）邏輯塊為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

     ● 只有25%的邏輯塊包含分布式內(nèi)存，這一優(yōu)化既滿足了大多數(shù)用戶對(duì)少量分布式內(nèi)存的需求，又降低了成本。

     ● 由于器件擁有sysclock鎖相環(huán)（pll）和內(nèi)嵌模塊ram（ebr），用戶可將這些功能集成在fpga中，無需采用離散元器件，進(jìn)一步降低了成本。

    　　● 先進(jìn)的sysi/o緩沖器支持lvcmos、lvds、lvttl、pci以及sstl和hstl等標(biāo)準(zhǔn)，便于輕松高效地連接業(yè)界最流行的總線標(biāo)準(zhǔn)。萊迪思精心選擇了這些標(biāo)準(zhǔn)，以最大程度地拓展應(yīng)用范圍并減小芯片面積。

     ● latticexp器件中有專門用來簡(jiǎn)化ddr存儲(chǔ)器接口的電路，為這類fpga提供高性能、一體化、信號(hào)完整性和易于設(shè)計(jì)的特性。

     latticexp器件結(jié)構(gòu)如圖1所示，器件的中間是邏輯塊陣列，器件的四周是可編程i/o單元（program i/o cell，簡(jiǎn)稱pic）。在邏輯塊的行之間分布著嵌入式ram塊（sysmem embedded block ram，簡(jiǎn)稱ebr）。

     pfu陣列的左邊和右邊，有非易失存儲(chǔ)器塊。在配置模式，通過ieee 1149.1口或sysconfig外部口對(duì)非易失存儲(chǔ)器塊編程。上電時(shí)，配置數(shù)據(jù)從非易失存儲(chǔ)器塊傳送至配置sram。采樣這種技術(shù)，就不再需要昂貴的外部配置存儲(chǔ)器，設(shè)計(jì)沒有未經(jīng)許可的讀回風(fēng)險(xiǎn)。數(shù)據(jù)從配置數(shù)據(jù)經(jīng)寬總線從非易失存儲(chǔ)器塊傳送至配置sram，這個(gè)過程只有數(shù)毫秒時(shí)間，提供了能容易地與許多應(yīng)用接口的瞬時(shí)上電能力。

    器件中有兩種邏輯塊：可編程功能單元（programmable function unit，簡(jiǎn)稱pfu）；無ram的可編程功能單元（programmable function unit without ram，簡(jiǎn)稱pff）。pfu包含用于邏輯、算法、ram/rom和寄存器的積木塊。pff包含用于邏輯、算法、rom的積木塊。優(yōu)化的pfu和pff能夠靈活、有效地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜設(shè)計(jì)。器件中每行為一種類型的積木塊，每三行pff間隔就有一行pfu。

    每個(gè)pic塊含有兩個(gè)具有sysio接口的pio對(duì)。器件左邊和右邊的pio對(duì)可配置成lvds發(fā)送、接收對(duì)，sysmem ebr是大的專用快速存儲(chǔ)器塊，可用于配置成ram或rom。pfu、pff、pic和ebr塊以行和列的形式分布呈二維網(wǎng)格狀，如圖1所示。這些塊與水平的和垂直的布線資源相連。軟件的布局、布線功能會(huì)自動(dòng)地分配這些布線資源。系統(tǒng)時(shí)鐘鎖相環(huán)（pll）在含有系統(tǒng)存儲(chǔ)器塊行的末端，這些pll具有倍頻、分頻和相移功能，用于管理時(shí)鐘的相位關(guān)系。每個(gè)latticexp器件提供多達(dá)4個(gè)pll。該系列中每個(gè)器件都帶有內(nèi)部邏輯分析儀（isptracy）的jtag口。系統(tǒng)配置端口允許串行或者并行器件配置。latticexp器件能工作于3.3v、2.5v、1.8v和1.2v的電壓，易于集成至整個(gè)系統(tǒng)。

    橋接吉比特媒體獨(dú)