• xilinx FPGA 配置原理


    任合芯片、处理器,只有将程序烧录进去才会正常工作,FPGA也不例外,只不过我们通常称之为“配置”,不同的下载方式就有不同的对应的配置模式。

    从不同的角度分析,可以得到不同的划分形式,如从主从关系上分,则有主模式、从模式。如果从一次传输数据的位宽上分析,则有串行模式、和并行模式。(另外还有JTAG模式),模式的选择是由FPGA上的M0、M1、M2完成。因此,可以组合出多种不同的模式,如主串行模式、主并模式、从串模式、从并模式。其中,区分主与从的关键在于FPGA的时钟来源。

    (1)       主串模式

     

    (2)       从串模式

     

    (3)       主并模式

     

    (4)       从并模式

     

    (5)       JTAG模式

     

    当然,随着工艺水平的不断发展,下载模式也有了新的突破,例如,主SPI FLASH串行模式、内部主SPI FLASH串行模式、主BPI并行模式。

    基于以上配置模式,其中应用最广泛的是主串配置模式。主串配置关键3点,JTAG链的完整性、电源电压的适配性、以及CCLK的信号。

    (1)       JTAG链的完整性

    JTAG链完整性指的是将JTAG连接器、FPGA、PROM的TMS、TCK连在一起,并且保证从JTAG连接器TDI到其TDO之间,形成JTAG连接器的“TDI →(TDI~TDO) → (TDI~TDO) → JTAG连接器TDO”的闭合回路,其中(TDI~TDO) 为FPGA或者PROM芯片自身的一对输入、输出管脚。可以根据需要调换FPGA和PROM的位置,使任一个成为链首芯片。

    (2)       电源电压的适配性

    电源电压的适配性是指,通信双方FPGA与PROM的电平电压需要保持一致,即Vcco_2(Bank2电压)与PROM的Vcco一致,且通常都是2.5V。

    PROM芯片XCF01/2/4S的三种电压定义如下:

    l  VCCINT:内核电压

    l  VCCJ:JTAG管脚电压

    l  VCCO:输出管脚电压

    (3)       CCLK信号

    是JTAG数据传输时的时钟信号,开始时以最低频率开始工作,如果没有指定会不断上升频率,直到达到最大值。如下

    关于 M0M1M2的详细说明可参见下表

     

    参考资料

    〈1〉       http://blog.sina.com.cn/s/blog_a85e142101010g7t.html

    〈2〉       http://wenku.baidu.com/view/4cd120a1284ac850ad024213.html (有一些经典的配置电路图,建议仔细研究)

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/dudu1990/p/3350599.html
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