简析FPGA运行模式

Iroiman

FPGA有两种运行模式，即下载模式和烧写模式。下载模式是在上电的情况下通过JTAG接口直接把程序（Altera平台下是.sof文件，SRAM Object File）下载到FPGA中。因为FPGA是基于SRAM结构的，因此断电后刚刚下载的程序就丢掉了，上电后必须重新下载才可以运行该程序。烧写模式是通过Blaster电缆把编译生成的目标文件（Altera平台下是.pof文件，Programming Object File）烧写到配置芯片中。配置芯片通常是和FPGA配套使用的专用Flash，EPCS后面的数字代表位宽。一旦程序烧到配置芯片中后，在板子上电的时候FPGA就自动从配置芯片下载程序，之后会有一个自动的全局复位（根据约束的上电电平）。

        根据上面的说法，.sof文件的大小和FPGA的型号有关，而.pof文件的大小和配置芯片的型号有关。

通俗一点讲

        1.FPGA本身并不储存程序，而是放到EPCS中，上电后在读入执行。

        2.一般因为EPCS都是有寿命的，经常写会短命。所以等程序写好，调试完成才写入EPCS中的。

        所以，经常使用的就是JTAG模式

        1 4 16 是版本号，不同的fpga芯片配不同的epcs

+ F; [- p6 P" P% _2 c一．下载模式
' i) i2 X. S. ~  P/ q        FPGA器件有三类配置下载方式：主动配置方式（AS）和被动配置方式（PS）和最常用的（JTAG）配置方式。

        AS模式（acTIve serial configuraTIon mode）：FPGA器件每次上电时作为控制器，由FPGA器件引导配置操作过程，它控制着外部存储器和初始化过程，从配置器件EPCS主动发出读取数据信号，从而把EPCS的数据读入FPGA中，实现对FPGA的编程配置数据通过DATA0引脚送入 FPGA，配置数据被同步在DCLK输入上，1个时钟周期传送1位数据。

        PS模式（passive serial configuraTIon mode）：则由外部计算机或控制器控制配置过程。通过加强型配置器件（EPC16，EPC8，EPC4）等配置器件来完成，EPCS作为控制器件，把FPGA当作存储器，把数据写人到FPGA中，实现对FPGA的编程。该模式可以实现对FPGA在线可编程。在下载配置的时候对于Cyclone II的器件，如EP2C8，在JTAG下载方式对应.sof，AS下载方式对应.pof。

        JTAG：JTAG是直接烧到FPGA里面的，由于是SRAM，断电后要重烧；AS是烧到FPGA的配置芯片里保存的，每次上电就写到FPGA里。

        一般情况下，Cyclone II开发板上应该有两种下载模式，AS和JTAG。AS就是下载.pof文件到EPCS中。而JTAG就是下载.sof文件到FPGA中的RAM中。

二．烧写步骤

        （1）打开软件—》tools—》Programmer，弹出对话框。点击hardware setup，再点击Add hardware选择添加你的烧写工具。

        （2）回到对话框，Delete窗口中的文件，点击Add files添加你的新文件（.sof格式），在program/configure中打钩。

        （3）点击 Start按钮，下载开始。成功后，Progress显示100%。搞定！

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Cyclone II开发板上应该有两种下载模式，AS和JTAG

雷北城

谢谢分享，学习了！