基于单片机的双FPGA数据加载

TaylorA

摘要：通过比较FPCA的几种常用加载方法，提出了一种基于单片机结合FLASH存储器的FPGA被动串
行加载方法，并通过DS92LV1021和DS92LV1212传输的LVDS信号配置加载第二块FPGA，实现了STC89LE54
单片机的双Cyclone I的数据加载。实践表明，用此方法实现双FPGA的数据加载成本低廉、简单易行、执行效
率高、可靠性好，能在系统复位或上电时自动对两块FPGA加载配置，有效地解决了基于SRAM的FPGA器件掉
/ O+ p% Z! j: A. G5 }电易失性问题。
& U* @0 y( O5 {( n关键词：FPGA; 数据加载;单片机
现代电子技术的飞速发展，使得数字系统的
设计向着体积更小、速度更快、容量更大的方向.
发展。而基于SRAM结构的高密度现场可编程门
阵列( FPGA)容量大，设计资源丰富、灵活，
因而
2 X2 n5 C* j3 ^( \$ B2 l9 t其应用较为广泛，但是它在每次掉电后配置数据
会丢失，所以，在每次上电后都需要进行配置[1]
文中着重介绍了大屏控制系统中的控制板的FPGA
和接口板的FPGA的单片机结合外部存储器FLASH
- b/ G1 B7 p  l' W( `
的加载配置过程。
; g* p+ G1 _- i, ~% v# A  Z6 b1 FPGA常见3种加载方式
$ T; [7 N+ H% h目前实现FPGA加载最常见的方法有3种
[1].
1 `2 h9 Y9 I/ F$ ~8 E" ^' G(1) FPGA主动串行(AS)方式; (2) FPGA被动串
9 E, I, [6 W4 V行(PS)方式; (3) JTAG方式。前两种配置方式在
实际产品中应用较多，在FPGA主动串行方式下，
  Z0 n/ F8 c, Q7 G+ uFPGA主动输出控制和同步信号给专用串行配置芯
片(如EPCS1)，配置芯片收到后，把配置数据发.
) Y/ v- g6 d* d, s) c' Z: G到FPGA,从而完成配置过程。这种配置方法的优
( A: j% Z1 C3 c) ^) _点是外围电路简单，体积较小，适合于不需要频
繁升级的产品。在FPGA被动串行方式下，由系统
中的其他设备发起并控制配置过程，FPGA只输出
4 ^: o/ D, E0 ~" [( b4 B5 c一些状态信号来配合配置过程。这种配置方式的

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在FPGA主动串行方式下，FPGA主动输出控制和同步信号给专用串行配置芯片