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
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
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
电易失性问题。
关键词：FPGA; 数据加载;单片机
/ D9 H0 Q1 p% |) b( [9 t7 M现代电子技术的飞速发展，使得数字系统的
1 w' d5 e" ]* C设计向着体积更小、速度更快、容量更大的方向.
发展。而基于SRAM结构的高密度现场可编程门
1 @# [% S8 }$ M$ K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
/ b3 I( _# H1 C8 h9 g. @' J会丢失，所以，在每次上电后都需要进行配置[1]
0 t# m6 c; B' \6 ^! p( w4 I文中着重介绍了大屏控制系统中的控制板的FPGA
和接口板的FPGA的单片机结合外部存储器FLASH
* b' k. I) _' e' q
的加载配置过程。
1 FPGA常见3种加载方式
目前实现FPGA加载最常见的方法有3种
! h6 s" ]4 d0 r0 ]! q2 q: C* I[1].
+ T7 [5 q  G! j8 S* B5 A(1) FPGA主动串行(AS)方式; (2) FPGA被动串
6 ]. U6 z7 ]; g! t9 e- }; p行(PS)方式; (3) JTAG方式。前两种配置方式在
' `8 P" E) V7 e. q8 H/ W- e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
7 Z9 ?, ]: o' h片(如EPCS1)，配置芯片收到后，把配置数据发.
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
繁升级的产品。在FPGA被动串行方式下，由系统
) _; ~. g+ |# r9 }) u中的其他设备发起并控制配置过程，FPGA只输出
- y4 I, [! t' r2 m1 ^! F# t. ?+ L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