?在配置FPGA器件時的常見問題及其解決方法

FPGA器件配置方式分三大類：主動配置、被動配置和JTAG配置。

主動配置：由FPGA器件引導配置操作過程。

被動配置：由計算機或控制器控制配置過程。上電后，控制器件或主控器把存儲在外部存儲器中的數(shù)據(jù)送入FPGA器件內(nèi)，配置完成之后將對器件I/O和寄存器進行初始化。初始化完成后，進入用戶模式，開始正常工作。

一旦設計者選定了FPGA系統(tǒng)的配置方式，需要將器件上的MSEL引腳設定為固定值，以指示當前所采用的配置方式。

常用的配置方式有：

PS配置（Passive Serial Configuration）：被動串行配置

AS配置（Active Serial Configuration）：主動串行配置

PPS配置（Passive Parallel Synchronous Configuration）：被動并行同步配置

FPP配置（Fast Passive Parallel Configuration）：快速被動并行配置

PPA配置（Passive Parallel Asynchronous Configuration）：被動并行異步配置

PSA配置（Passive Serial Asynchronous Configuration）：被動串行異步配置

JTAG配置（JointTest Action Group Configuration）

在配置FPGA器件時的常見問題及其解決方法。

(1)當模式改變后，同時需要修改產(chǎn)生位流文件中的配置時鐘的屬性為CCLK或JTAGClock，否則無法配置。

(2)DONE狀態(tài)腳始終為低解決方法：檢查該引腳的負載是否太重，選擇合適的上拉電阻。

(3)器件上電后有時能夠配置成功，有時不成功解決方法：這種情況大部分是因為器件的復位未完成，就開始出現(xiàn)數(shù)據(jù)流。延長復位時間，即延長PROG_B信號的低電平時間。電源檢測正常后，該信號至少還需保持300 ms的低電平。Spartan－3系列器件的內(nèi)部配置電路如圖1所示，該器件需要滿足VCCINT至少達到1.0V,Bank4的電源VCCO_4至少達到1.0V,輔助電源VCCAUX至少達到2.0V，才能進入配置狀態(tài)，可在PROG_B引腳上分別接一個4.7kΩ電阻到電源,如果電源滿足條件，10μF電容到地。

(4)無法正常配置或發(fā)現(xiàn)加載過程中INIT_B信號被拉低

解決方法：檢查配置時鐘信號CCLK或JTAG時鐘信號TCK是否存在干擾信號或過沖。如果有干擾，判斷干擾源并增加濾波措施；如果有過沖，說明該信號線阻抗不匹配(因傳輸線過長等原因造成)，需要增加匹配電阻。根據(jù)IBIS模型分析，采用LVCMOS25(10 mA)或LVTTL(12 mA)接口標準，一般情況下，CCLK的引線長度不要超過3～4英寸，可通過增加源端匹配(串聯(lián)33Ω～100Ω電阻)來改變時鐘信號的質(zhì)量。CCLK的布線很重要，最好不要開叉。如果一定要開叉，參考對應器件的手冊查看最大允許的分支長度是多少。

如果器件的旁路電容設計不合理或數(shù)據(jù)線上有地線及彈(Ground bounce)信號，也會造成配置失敗。

(5)無法通過計算機并行口配置

解決方法：檢查計算機并行口模式設置是否正確。如果計算機的并行口信號太差，存在干擾，則采用質(zhì)量好的配置電纜(Cable-IV)排除干擾。

(6)DONE腳已經(jīng)變高，但器件仍然不工作

解決方法：如果確認設計無誤，那么可能是器件的啟動順序設置不正確。參考配置流程，通過設計工具重新設置啟動順序。

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