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XILINX FPGA硬件设计总结.docx
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XILINX FPGA硬件设计总结.docx
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的配置流程
尽管 的配置模式各不相同,但整个配置过程中 的工作流程是一致的,分为三
个部分:设置、加载、启动。
复位结束配置开始
有多种方式使 的配置进入这一过程。在上电时,电压达到 要求之前,
内部的上电复位模块将使 保持在复位状态;外部控制 引脚出现一个低脉冲
也可以使 保持在复位状态。
清除配置存储内容
这一步称为初始化,当 复位结束,配置存储器的内容会被自动清除。在这个步骤中,
除配置专用接口外, 均被置于高阻态。在整个初始化过程中, 引脚被置
低并在初始化结束后恢复高电平。如果 信号在外部被拉低, 将一直停留在初
始化状态。注意 信号的脉宽不能太窄。
采样控制信号
初始化结束后, 信号回到高电平。 开始采集模式选择引脚 和变量选
择引脚 。如果为主动模式, 很快就会给出有效的 。 信号只在主动
及其 模式中生效。此时, 开始在配置时钟的上升沿对配置数据进行采样。
同步化
每一个 配置数据流都有一个同步头,它是一段特殊的同步字。同步字主要用于帮助
确定正确的数据位置。同步字之前的配置数据都会被 忽略,也就是 仅
仅在同步化之后才正式开始接收配置数据。一般而言,同步字都是由 数目相同的二进
制数组成的,如 为 !!。
检查
同步化后,会自动检测配置流中的器件 " 和目标器件 " 是否一致。这一步确保了
不会被错误的配置流误配置。
# 位的 " 中包含了 #$ 位的特征值和 % 位掩码。特征值包括厂商信息,器件族,器件规
模等。当器件 " 检查遇到问题时, 会将内部寄存器的第一位 "& 置高,软件也
会显示错误信息。
载入配置内容
在 " 检查顺利通过后, 开始加载配置数据。
校验
在加载数据过程中, 会对每一帧数据进行 校验。如果失败, 会将
信号拉低并终止配置过程。
启动序列
配置数据加载完后, 进入启动序列。启动序列事件的默认顺序为先释放
"& 引脚,然后激活 ,最后启动写使能。实际使用中,可以通过 '( 参数对启动
顺序进行设置来满足不同的需求。
))*('(+配置模式
、、、 模式讲解
(,(- 是早期的 两类配置模式之一,是相对于串行((',)配置而言的,与
主 串 ( +((', ) 和 从 串 ( ,.((', ) 模 式 对 应 , (,(- 也 有 主 并
(+((,(-)和从并(,.((,(-)两种模式。对于 )','/,012
,+3,小容量的(45%4))、)#、)% 只能用于串行模式,
而大容量的($45#4))$、)!、)# 虽可用在串行模式,但为了提
高加载速度,一般用在并行模式。
从 5& 开 始 , )','/ 新 一 代 增 加 了 可 使 用 第 三 方 厂 家 生 产 的 标 准
((',('3(,(0-()和 (6(('3(,(0-() 接口 ,+3
两种模式,但 和 只有主模式,且 分“主加”(+(57)和“主减”
(+(5"8)两种模式,前者从地址 开始递增加载,后者则是从最大地址
()开始递减加载,这也意味着使用 模式时,如果 ,+3 容量足够大,可以同
时在 ,+3 中存储 # 个版本的 程序。
(,(- 模式 没有地址线与 ,+3 相连,,+3 内部使用 提供的 依
次递增; 模式 直接提供 # 位地址 5## 给 ,+3,这样在 模式下,
,+3 除了可以存放 程序,在 程序加载运行后还可用来随机存储普通数据。
该 * 种模式可分为 大类,9: 模式(可归为从模式);#9主模式;9从模式。
主模式又划分为 2+(+(', 模式、2+(,,(, 模式,从模式分为 +,.(+(',
模式、+,.(,,(, 模式两种。
根据 ;+3 芯片的接口不同,主模式还可细分为 % 种,从模式细分为 种。
()主模式的 种配置方式
()从模式的 种配置方式
种主模式对应 型号、连接示意、信号时序
模式使用 及连接示意
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