FPGA中中SPI复用配置的编程方法复用配置的编程方法
SPI(Serial Peripheral Interface，串行外围设备接口)是一种高速、全双工、同步的通信总线，在芯片的引脚上只
占用4根线，不仅节约了芯片的引脚，同时在PCB的布局上还节省空间。正是出于这种简单、易用的特性，现在
越来越多的芯片集成了这种通信协议。 1 SPI配置介绍 1．1 Spantan-3E SPI配置流程 SPI方式是
通过符合SPI接口时序的第三方SPI Flash对FPGA进行加载。它适合作为FPGA硬件结构的bit文件保存介质，如
果应用软件工程编译后的代码较小，保存在同一片SPI FLash中(即复用SPI Flash)无疑是可行的廉价方案。
SPI(Serial Peripheral Interface，串行外围设备接口)是一种高速、全双工、同步的通信总线，在芯片的引脚上只占用4根
线，不仅节约了芯片的引脚，同时在PCB的布局上还节省空间。正是出于这种简单、易用的特性，现在越来越多的芯片集成
了这种通信协议。
1 SPI配置介绍
1．1 Spantan-3E SPI配置流程
SPI方式是通过符合SPI接口时序的第三方SPI Flash对FPGA进行加载。它适合作为FPGA硬件结构的bit文件保存介质，
如果应用软件工程编译后的代码较小，保存在同一片SPI FLash中(即复用SPI Flash)无疑是可行的廉价方案。
由于本没计软件工程规模较小，所以利用此复用SPI Flash方式对FPGA进行配置，既保存FPGA配置的bit文件，也保存应
用软件工程的bit文件。系统在上电或向PROG_B引脚发出低脉冲后，FPGA芯片经过一个初始化序列清空内部FPGA配置存储
器。此序列开始时，DONE和INIT_B引脚均转为低。初始化完成后，INIT_B引脚转为高，并采样芯片的配置模式及变量选择
引脚。
SPI模式下，FPGA对变量选择(VS[2：0])引脚采样，以确定发出哪个SPI命令序列。当初始化之后发出INIT_B信号时，模
式引脚和变量选择引脚都必须处在正确的逻辑级，以确保正确采样。
在变量选择引脚选择SPI命令集之后，FPGA将CSO_B选择信号置为低，并且开始通过FPGA的CCLK引脚对SPI Flash存
储器进行时钟控制。接着发出8位读命令后跟24位起始地址0x000000和目标命令集的适量虚拟字节。FPGA从地址0开始读取
SPI Flash存储器阵列，直到读完所需的配置位数。如果从存储器件读取到有效比特流，则发DONE信号，以指示FPGA配置成
功。图1为SPI配置方式的时序。
图2是AT45DB161D SPI Flash的配置接口。这种配置方式只占用了FPGA芯片的4个引脚，而且配置成功之后，所有SPI
引脚都成为可用的用户I／O引脚，这就节省了FPGA的引脚资源。
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