Xilinx FPGA的上電模式類型分類

總結(jié)Xilinx FPGA的上電模式可以分為以下4類型：

主模式

從模式

JTAG模式（調(diào)試模式）

系統(tǒng)模式（多片配置模式）

主模式

典型的主模式都是加載片外非易失（ 斷電不丟數(shù)據(jù)） 性存儲器中的配置比特流，配置所需的時鐘信號（ 稱為CCLK） 由FPGA內(nèi)部產(chǎn)生，且FPGA控制整個配置過程。

在主模式下，F(xiàn)PGA上電后，自動將配置數(shù)據(jù)從相應(yīng)的外存儲器讀入到SRAM中，實現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)映射；主模式根據(jù)比特流的位寬又可以分為：串行模式（ 單比特流） 和并行模式（ 字節(jié)寬度比特流） 兩大類。如：主串行模式、主SPI Flash 串行模式、主并行模式等

從模式

從模式需要外部的主智能終端（ 如處理器、微控制器或者DSP等） 將數(shù)據(jù)下載到FPGA中，其最大的優(yōu)點就是FPGA 的配置數(shù)據(jù)可以放在系統(tǒng)的任何存儲部位，包括：Flash、硬盤、網(wǎng)絡(luò)，甚至在其余處理器的運行代碼中。

在從模式下，F(xiàn)PGA 作為從屬器件，由相應(yīng)的控制電路或微處理器提供配置所需的時序，實現(xiàn)配置數(shù)據(jù)的下載。從模式也根據(jù)比特流的位寬不同分為串、并模式兩類。

JTAG模式（調(diào)試模式）

JTAG 模式為調(diào)試模式，可將PC 中的比特文件流下載到FPGA中，斷電即丟失。賽靈思公司的FPGA芯片具有IEEE 1149.1/1532協(xié)議所規(guī)定的JTAG接口，只要FPGA上電，不論模式選擇管腳M［2:0］ 的電平，都可用采用該配置模式。但是將模式配置管腳設(shè)置為JTAG模式，即M［2:0］=3’b101時，F(xiàn)PGA芯片上電后或者PROG_B管腳有低脈沖出現(xiàn)后，只能通過JTAG模式配置。

在JTAG模式中，PC和FPGA通信的時鐘為JTAG接口的TCLK，數(shù)據(jù)直接從TDI進入FPGA，完成相應(yīng)功能的配置。

系統(tǒng)模式（多片配置模式）

為了解決大規(guī)模FPGA的配置問題，賽靈思公司推出了系統(tǒng)級的System ACE（Advanced Configuration Environment） 解決方案。System ACE可在一個系統(tǒng)內(nèi)，甚至在多個板上，對賽靈思的所有FPGA進行配置，使用Flash存儲卡或微硬盤保存配置數(shù)據(jù)，通過System ACE控制器把數(shù)據(jù)配置到FPGA中。

附：System ACE的CF（Compact Flash） 模式

System ACE CF存儲設(shè)備包括賽靈思的ACE Flash卡或其它廠家的Compact Flash卡以及IBM的微硬盤。Compact Flash卡的容量為32MB~4GB，微硬盤的容量為2GB~6GB，至少可配置數(shù)百片F(xiàn)PGA芯片。

System ACE CF控制器提供了存儲單元和FPGA器件之間的接口，PC和存儲器的標準JTAG接口?？刂破餍酒J的配置模式也是通過邊界掃描的方式將數(shù)據(jù)配置到FPGA 鏈中，同樣可由邊界掃描鏈的測試和編程接口來輔助進行系統(tǒng)原形的調(diào)試。

原文標題：Xilinx FPGA的上電配置過程——進階篇

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