第2章FPGA与CPLD的结果原理报告.ppt

2.7 CPLD/FPGA的编程与配置 2.7.2 FPGA配置方式 （1）配置器件模式，如用EPC器件进行配置。 （2）被动串行PS(Passive Serial）模式：MSEL都为0。 （3）被动并行同步PPS(Passive Parallel Synchronous）模式。 （4）被动并行异步PPA（Passive Parallel Asynchronous）模式。 （5）被动串行异步PSA（Passive Serial Asynchronous）模式。 （6） JTAG模式：MSEL都为0。 （7）主动串行AS（Active Serial）模式。 通常，在电路调试的时候，使用PC的USB接口使用USB-Blaster进行FPGA配置(图2-42)。但要注意MSEL上电平的选择，要都设置为0，才能用JTAG进行配置。 2.7 CPLD/FPGA的编程与配置 2.7.2 FPGA配置方式 2.7 CPLD/FPGA的编程与配置 2.7.3 FPGA专用配置器件 通过PC机对FPGA进行ICR在系统重配置，虽然在调试时非常方便，但当数字系统设计完毕正式投入使用时，在应用现场（比如车间）不可能在FPGA每次加电后，用一台PC手动地去进行配置。因此，上电后自动加载配置对于FPGA应用来说是必需的。 FPGA上电自动配置方法：用EPROM配置、用专用配置器件配置、用单片机控制配置、用CPLD控制配置或用Flash ROM配置等。 专用配置芯片进行配置—— 专用配置器件：通常是串行的PROM器件。大容量的PROM器件也提供并行接口。 按可编程次数分类：一次可编程(OTP)、多次可编程。EPC1441 和EPC1是OTP型串行PROM。 器件配置方式：Altera的FPGA允许多个配置器件配置单个FPGA器件。也允许多个配置器件配置多个FPGA器件，甚至同时配置不同系列的FPGA。 2.7 CPLD/FPGA的编程与配置 2.7.3 FPGA专用配置器件 可重复编程配置器件： Altera的可重复编程配置器件，如EPCS4、EPC2可提供在系统编程的能力，即可随时更新其中的内容，又不必把配置器件从电路板上取下来编程。 EPCS系列配置器件本身的编程通过AS直接或JTAG口间接完成。EPC2的编程由JTAG口完成；而FPGA的配置既可由USB-Blaster来配置，也可用EPC2/EPCS来配置，这时USB-Blaster接口的任务是对EPC2进行ISP方式下载。 Cylcone/2/3/4系列FPGA，通常使用EPCS系列器件进行配置。图2-43是EPCS系列器件与Cylcone3 FPGA构成的配置电路原理图。 2.7 CPLD/FPGA的编程与配置 2.7.3 FPGA专用配置器件 2.7 CPLD/FPGA的编程与配置 2.7.4 使用单片机配置FPGA 在FPGA实际应用中，设计的必威体育官网网址和设计的可升级（甚至实时升级）十分重要。用单片机或CPLD器件来配置FPGA可较好解决上述两个问题。 PS模式可利用PC机通过USB-Blaster对Altera器件应用ICR，这在FPGA的设计调试时经常使用。图2-44是FPGA的PS模式配置时序图，图中标出了FPGA器件的三种工作状态：配置状态、用户模式（正常工作状态）和初始化状态。 ● 配置状态：FPGA正在配置的状态，用户I/O全部处于高阻态； ● 用户模式：FPGA器件已得到配置，用户I/O处于正常工作状态； ● 初始化状态：配置己经完成，但FPGA器件内部资源（如寄存器）未复位完成，逻辑电路还未进入正常状态。 对此，FPGA提供多种配置模式，除以上多次提及的PS模式可以用单片机配置外，PPS被动并行同步模式、PSA被动串行异步模式、PPA被动并行异步模式和JTAG模式都适用于单片机配置。 2.7 CPLD/FPGA的编程与配置 2.7.4 使用单片机配置FPGA 2.7 CPLD/FPGA的编程与配置 2.7.4 使用单片机配置FPGA 用单片机配置FPGA器件，关键在于产生合适的时序。图2-45就是一个典型的应用示例。图中的单片机采用常见的89S52，配置模式选为PS模式。由于89C52的程序存储器是内建于芯片的Flash ROM，还有很大的扩展余地；也可把电路设计成无线接收模块，从而实现系统的无线升级。 利用单片机或CPLD对FPGA进行配置的主要目的：将FPGA系统设计成可随时实现系统硬件重构更新的产品。如可对多家厂商的