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
6 {9 [; o. Z0 m! y4 H1 d0 R9 a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
- N; ^) V1 l! y: S8 P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
# U1 y  v6 m) f/ q  g* W电易失性问题。
' h* l+ l8 ]1 w4 }1 X4 x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
" b' d, m: D/ [; l, S% ~6 d设计向着体积更小、速度更快、容量更大的方向.
) O# X2 E0 r, S! K+ |4 a/ W( h9 W/ x. d. D发展。而基于SRAM结构的高密度现场可编程门
  `* V( k2 k, [  K. D阵列( FPGA)容量大，设计资源丰富、灵活，
因而
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]
0 d* t2 X3 Y& Q; N7 @) u) u文中着重介绍了大屏控制系统中的控制板的FPGA
" E1 U' G- F0 R0 _! d& k和接口板的FPGA的单片机结合外部存储器FLASH
' w0 Q$ w+ P, [& z3 ^; m: T
的加载配置过程。
" y/ P6 m+ [/ p* R9 e$ Y8 g' b; s1 FPGA常见3种加载方式
2 e7 |- T! F$ g' l! G; t) I% H; N目前实现FPGA加载最常见的方法有3种
[1].
(1) FPGA主动串行(AS)方式; (2) FPGA被动串
/ z5 W' U* f" z; _) `% b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，
FPGA主动输出控制和同步信号给专用串行配置芯
: K0 C1 q, x& t) m0 a  ~" {片(如EPCS1)，配置芯片收到后，把配置数据发.
5 |- b2 ]2 y  h: P到FPGA,从而完成配置过程。这种配置方法的优
点是外围电路简单，体积较小，适合于不需要频
; @1 u! D/ ]' o  [, }+ C+ s繁升级的产品。在FPGA被动串行方式下，由系统
/ s) _) |! j9 U+ o中的其他设备发起并控制配置过程，FPGA只输出
8 b; D$ {: U% K& y, R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