對(duì)于DSP48E1硬核的功能和結(jié)構(gòu),，尤其是預(yù)加器、乘法器和累加器（ALU）的使用很多人都比較清楚,，但對(duì)于它的另一個(gè)強(qiáng)大的功能pattern detection,，很多人不是很了解，這里,，通過(guò)對(duì)一個(gè)具體的算法實(shí)現(xiàn)流程的描述,，讓大家熟悉這個(gè)功能。

    算法需求如下：輸入數(shù)據(jù)位寬為16bits,，從這個(gè)數(shù)據(jù)流中匹配32’Hf6F62828,一旦匹配成功,，給出匹配指示信號(hào)。

對(duì)于此算法的DSP48應(yīng)用如下：

1.       首先,，由于算法主要是判斷輸入的數(shù)據(jù)是否等于32位常數(shù)OxF6F62828, 然后給出判斷結(jié)果指示信號(hào),。考慮到資源最優(yōu)化,，如果并行同時(shí)處理16路數(shù)據(jù),，需要消耗16個(gè)DSP48 slices，如果使用時(shí)分復(fù)用的方式,，則每個(gè)clock cycle完成一個(gè)case數(shù)據(jù)的比較,，輸入數(shù)據(jù)采用移位寄存器，每個(gè)時(shí)鐘周期移動(dòng)1位,，構(gòu)成一種case數(shù)據(jù),，送入DSP48 slice 做Pattern detector比較，同時(shí)輸出是否匹配的指示信號(hào),。16個(gè)clock cycle完成16種case的比較操作,。

2.       DSP48E1一次操作可以完成48bits數(shù)據(jù)的匹配運(yùn)算,，因此我們同時(shí)做32bits數(shù)據(jù)的pattern detector操作，輸入兩個(gè)16bits數(shù)據(jù)（32bits）后開始移位操作,，構(gòu)成32種case數(shù)據(jù)依次同常數(shù)OxF6F62828匹配,，32個(gè)clock cycle完成匹配檢測(cè)。

3.       DSP48E1的pattern detector結(jié)構(gòu)框圖如下：

                Figure 1： Pattern Detection logic

由于要匹配的pattern為常數(shù),，我們選擇設(shè)置固定的OxF6F62828為圖中的PATTERN值,，使用MASK設(shè)置屏蔽掉高16位的比較，MASK設(shè)置為48’hFFFF00000000,。輸出PATTERNDETECT為高時(shí),，表示找到匹配的pattern。

4.       上面Figure1中僅描述了Pattern的邏輯電路,，DSP48E1的完整結(jié)構(gòu)如下圖2所示：

Pattern Detection的功能在ALU之后,，所以，要將輸入數(shù)據(jù)送入ALU后才能進(jìn)行匹配操作,。將32bits數(shù)據(jù)從C端口輸入,，高位擴(kuò)展到48位（C要求48bits）, ALU設(shè)置為C+0的加法功能，即將C的結(jié)果輸出做比較,。

為保證時(shí)序要求,，打開C寄存器和PatternDetect寄存器，整個(gè)匹配鏈路的latency為2,，這樣經(jīng)過(guò)32個(gè)clock cycle,，所有32個(gè)case的匹配結(jié)果依次由PatternDetect輸出為高可以確定是哪個(gè)case匹配。

5.       算法總結(jié)：

1）32bits移位數(shù)據(jù)從C端口輸入到ALU單元,，DSP48E1的OPmode設(shè)置為C+0功能,。

2）在DSP48E1的屬性中配置C打開1級(jí)寄存器，PatternDetect寄存器打開,，整個(gè)計(jì)算通路2個(gè)clock cycle延遲,。

3）在DSP48E1的屬性配置中設(shè)置Pattern值為固定值0xF6F62828,，并配置Pattern選擇為固定寄存器值輸入,，設(shè)置MASK的值屏蔽高有效比特，低32bits用于匹配運(yùn)算,。

4）PatternDetect輸出值為高時(shí),，對(duì)應(yīng)的case即為找到的匹配數(shù)據(jù)。