Tất cả các kênh kết nối bên trong là sự sắp xếp của các đoạn dây nối với khả năng lập trình tiếp điểm và các ma trận chuyển mạch để thực hiện các kết nối mong muốn. Một cấu trúc phân cấp ma trận của các kênh kết kết nối đáp ứng đợc việc kết nối tự động. Mô tả các kênh kết nối có trong các thiết bị Spartan nh trong hình 1.14.
Phần mềm thực hiện tự động gán các tài nguyên cho phù hợp dựa trên mật độ và thời gian các yêu cầu kết nối.
Các kênh kết nối đợc mô tả nh sau:
Các kênh kết nối ở CLB chạy dọc theo mỗi hàng và mỗi cột của mảng CLB.
Các kết nối ở IOB có dạng một vòng chạy xung quanh bên ngoài của mảng CLB. Nó kết nối I/O với các kênh kết nối CLB.
Kết nối chung bao gồm thiết kế đợc dành cho các mạng chủ để phân phối các xung nhịp thông qua các thiết với độ trễ và độ lệch tối thiểu.
-29-
1.4.3.1. Các kênh kết nối CLB
Các kênh kết nối xung quanh CLB thì thu đợc từ 3 kiểu nối thông: nối đơn, nối đôi và nối dây dài. ở sự kết nối của từng kênh định tuyến ngang và dọc cấu trúc mạng điều khiển thực hiện đợc chứa trong một ma trận chuyển mạch chơng trình (PSM). Hình 1.14 biểu diễn kênh định đờng cơ bản gồm nối đơn, nối đôi, nối dây dài cũng nh PSM và CLB. Giao diện kết nối cơ bản thì biểu diễn nh giao diện PSM ở trong kênh kết nối thông.
Giao diện CLB: Các tín hiệu đầu vào CLB thì đợc phân chia một cách giống nhau trong cả bốn chiều lớn nhất một cách mềm dẻo. Tổng quát cấu trúc mạng thì đối xứng và đều.
Các đầu vào, đầu ra và bộ quản lý (điều khiển) chức năng có thể trao đổi vị trí cho nhau một cách tự do trong một CLB tới lúc đờng tắc nghẽn đợc gỡ
bỏ tới khi định đờng vận hành cân bằng. Các tín hiệu loại trừ khi khoá (K) ở
đầu vào và CIN/COUT.
-30-
Đầu vào K thì đợc dành riêng cho toàn bộ các đờng ngang cũng nh 4 dây đơn đầu dài và bên trạng thái CLB các tín hiệu CIN/COUT thì đợc kết nối đờng thông qua thực hiện kết nối giao diện, việc thực hiện kết nối này không là gì với cấu trúc kết nối tổng thể. Các tín hiệu đầu ra từ CLB thì có thể điều khiển cả hai kênh dọc
ngang.
Ma trận kết nối:
Các đờng dây ngang và dọc, đơn và đôi giao nhau trong một hộp đợc chứa đựng trong một ma trận
chuyển mạch chơng trình. Mỗi PSM gồm chơng trình có thể lập trình đợc thông qua transistor sử dụng để thiết lập kết nối giữa các đờng nh hình 1.15.
Một ví dụ: Khi cho một tín hiệu đơn có độ dài đơn vào bên phải của ma trận chuyển mạch có thể đợc định đờng tới một dây đơn ở bên trên, trái, dới, hoặc một vài tổ hợp của nó nếu tổng các nhánh cần có đợc. Đơn giản hơn là một tín hiệu có chiều dài đơn có thể đợc định tới một đờng có độ dài kép trong một vài hoặc tất cả 3 mép khác nhau của ma trận chuyển vị có thể lập trình đợc.
Các đờng dây nối đơn:
Các đờng chiều dài đơn cung cấp kết nối thông một cách mềm dẻo nhất và đem lại sự định đờng nhanh giữa các khối kề cận. Có 8 đờng đơn dài dọc và 8 đờng đơn dài ngang đợc kết hợp với từng CLB. Nó đợc kết nối với ma trận chuyển mạch mà ma trận chuyển mạch này thì đợc định vị trong từng hàng và từng cột của CLB.
Các đờng dây nối đôi:
-31-
Đờng dài đôi chứa một lới các đoạn kim loại độ dài bằng hai lần dây đơn. Chúng chạy qua hai CLB trớc khi vào một PSM. Đờng đôi thì đợc gộp trong một cặp xoắn với PSM đợc đảo từng đờng đi qua một PSM trong từng hàng, cột của CLB.
Có 4 đờng đôi ngang và bốn đờng đôi dọc đợc kết nối với từng CLB. Các đờng này cung cấp sự định đờng tín hiệu nhanh hơn vợt khoảng cách trung gian, trong khi duy trì sự định đờng mềm dẻo.
Các đờng dây nối dài.
Các đờng dây nối dài có dạng lới gồm các đoạn dây dẫn kim loại kết nối bên trong theo chiều ngang hoặc chiều dọc của mảng. Đờng dây dài dành cho các đầu ra cao, cácmạng tín hiệu đồng bộ thời gian hoặc các mạng đợc phân bố với khoảng cách dài.
Mỗi đờng dây nối dài Spartan Series có một bộ chuyển mạch riêng rẽ có thể lập trình tại trung tâm. Chuyển mạch này có thể phân chia thành hai kênh dẫn độc lập, mỗi kênh chiếm một nửa chiều rộng hoặc chiều cao của mảng .
1.4.3.2. Tuyến vào ra
Các thiết bị Spartan có các tuyến dây nối xung quanh vòng I/O. Tuyến này gọi là VersaRing. Nó đáp ứng hoàn toàn khả năng trao đổi chân, thiết kế lại... mà không ảnh hởng tới vẽ mạch. VersaRing bao gồm 8 đờng đôi và 4 đờng đơn.