一种基于ARM-Linux的FPGA程序加载方法.pdf

基于ARM-Linux的FPGA程序加载方法 本文实现了一种基于ARM-Linux的FPGA程序加载方法，详细讨论了加载过程中的各个阶段程序对配置管脚的操作，给出了硬件实现，编写了运行于ARM处理器的嵌入式Linux上的驱动程序。 FPGA 程序加载是将 FPGA 的程序从外部加载到 FPGA 中的过程。在 loads 程序加载过程中，FPGA 从外部专用的 E-PROM 读入程序，这种方式速度慢，而且只能加载固定的程序。为了解决这个问题，本文实现了一种基于外部处理器的加载方法，该方法速度快，能够根据需要加载相应的程序。 本文选择了并行从模式来加载 FPGA 程序，这种模式具有更高的配置速率。在加载过程中，需要从.bin 文件中顺序按字节读出数据，然后在 CCLK 的上升沿写入 FPGA。在加载过程中，CCLK 需要多出四个时钟周期，以使得 FPGA 完成启动过程。 在 FPGA 上，与配置有关的管脚分为两类：专用管脚和配置管脚。专用管脚包括 PROG_B, HSWAP_EN, TDI, TMS, TCK 等。配置管脚包括 M0, M1, M2 等。这些管脚的设置将影响 FPGA 的加载模式。 本文还讨论了 FPGA 程序数据的生成。Xilinx 的开发环境可以根据用户的选择产生多种文件格式，以不同的后缀名区分。不同的文件格式包含了不同的信息，有不同的用途。本文选择了.bin 格式的文件，该文件是只包含有程序数据的二进制文件。产生该文件，需要在 bitgen 参数里增加一个选项。 在 FPGA 程序加载过程中，需要将.bin 格式的文件转换为 FPGA 可以识别的格式。这个转换过程是必要的，因为 FPGA 在接收程序数据时，DO 位是最高有效位，而微处理器的 DO 位是最低有效位。 本文实现了一种基于 ARM-Linux 的 FPGA 程序加载方法，该方法具有快速、灵活的特点，可以应用于各种 FPGA 芯片上。