的配置设计PPT学习教案.pptx

【配置设计】是电子工程领域中的一个重要环节，特别是在FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）的设计中。本教程主要针对Xilinx和Altera两大FPGA厂商的配置设计进行讲解，重点是理解并掌握这两种设备的下载配置电路设计。 Xilinx的FPGA配置设计涉及多种模式，每种模式都有其特定的应用场景和优势。以下是Xilinx FPGA的主要下载配置模式： 1. **JTAG模式**：基于IEEE1149.1和IEEE1532标准，通过TDI、TDO、TMS和TCK四条信号线实现配置，通常需要外部微控制器的支持。JTAG模式允许在线诊断和调试，是通用且灵活的配置方式。 2. **Parallel模式**：适用于Virtex系列和SpartanⅡ系列，采用8位并行数据下载，速度较快。配置时钟CCLK由外部提供，适合对速度有较高要求的场合。 3. **Master Serial模式**：支持所有Xilinx FPGA产品，通过串行PROM读取数据进行配置，配置时钟CCLK内部产生。此模式需要专用的PROM，并且不需要外部微控制器。 4. **Slave Serial模式**：同样适用于所有Xilinx FPGA，与Master Serial模式类似，但配置时钟CCLK由外部提供，可能需要外部微控制器支持。 5. **Master Select MAP模式**：特定于某些如Virtex-Ⅱ系列的产品，与Master Serial类似，但使用串行PROM进行Select MAP配置，配置时钟内部产生。 6. **Slave Select MAP模式**：与Master Select MAP相似，但配置时钟CCLK来自外部，需要外部微控制器支持。 Xilinx提供了XC1800和XC1700系列的PROM用于在线配置，前者支持多次擦写和JTAG在线编程，后者则是一次性编程器件。在设计电路时，通过改变M2、M1和M0管脚的连接，可以在同一电路中切换不同配置模式，实现多功能性。此外，嵌入式下载配置利用微处理器或可编程控制器件简化了设计流程，降低了成本。 学习这些配置模式的关键在于理解其工作原理和应用场景。对于学生而言，通过实践不同器件型号和配置模式的配置电路设计，能够深入理解FPGA配置过程，提高问题解决能力。对于工程师来说，熟悉这些模式有助于在实际项目中选择最适合的设计方案，优化系统性能和成本效益。在设计过程中，还需要注意不同型号的配置芯片使用方法，以及多器件配置电路的连接方法，确保整个系统的稳定性和可靠性。