摘要：介紹如何用powerpc860（mpc860）進(jìn)行fpga（xilinx的virtex-ii系列）的配置；給出進(jìn)行fpga配置所需的詳細(xì)時(shí)序圖和原理圖。本配置基本原理對(duì)其它fpga的配置也適用。 關(guān)鍵詞：powerpc860 fpga xilinx 1 概述 mpc860是基于powerpc結(jié)構(gòu)的通信控制器。它不僅是集成的微處理器，而且將很多外設(shè)的功能也集成在一起。mpc860具有存儲(chǔ)控制器，其存儲(chǔ)控制器的功能很強(qiáng)，可以支持各種存儲(chǔ)器，包括各種新型的dram和flash，并可以實(shí)現(xiàn)與存儲(chǔ)器的無縫接口；而且使用嵌入式操作系統(tǒng)vxworks和開發(fā)環(huán)境tornado開發(fā)非常方便。 本設(shè)計(jì)中用1片intel w28f1283a150 flash作為bootflash對(duì)mpc860進(jìn)行加電配置，其多余的存儲(chǔ)空間完全可以存放下fpga所需的配置文件。加電復(fù)位、系統(tǒng)啟動(dòng)后，由mpc860處理機(jī)與epld配合，控制fpga配置文件的下載過程，完成對(duì)fpga的配置。使用mpc860可以對(duì)fpga十分方便地進(jìn)行配置，甚至可以通過mpc860的網(wǎng)絡(luò)功能對(duì)fpga進(jìn)行遠(yuǎn)程配置，節(jié)省了因采用專用配置芯片所耗費(fèi)的電路板及其成本。本文主要介紹如何用mpc860對(duì)xilinx公司的virtex ii系列的fpga進(jìn)行配置，其原理同樣適用于別的fpga芯片（包括altera公司）。

2 xilinx fpga的配置方式 本設(shè)計(jì)中fpga采用xilinx公司virtex-ii系列蝗xc2v4000，其配置文件的下載模式有5種：主串模式（master serial）、從串模式（slave serial）、主并模式（master selectmap）、從并模式（slave selectmap）、jtag械。其中，jtag模式在開發(fā)調(diào)試階段使用。本設(shè)計(jì)將jtag口直接做在信號(hào)處理板上，便于開發(fā)設(shè)計(jì)階段的調(diào)試。 參考xilinx公司的有關(guān)文檔，比較其余4種下載模式，可將其分為串行下載方式和并行下載方式。串行下載方式和并行下載方式都有主、從2種模式。主、從模式的最大區(qū)別在于：主模式的下載同步時(shí)鐘（cclk）由fpga提供；從模式的下載同步時(shí)鐘（cclk）由外部時(shí)鐘源或者外部控制信號(hào)提供。主模式對(duì)下載時(shí)序的要求比從模式嚴(yán)格得多。因此從處理機(jī)易于控制下載過程的角度，選擇使用從串模式或從并模式。本設(shè)計(jì)采用從串模式進(jìn)行fpga配置，以減少占用mpc860的資源。 用mpc860對(duì)fpga進(jìn)行配置，實(shí)質(zhì)上就是用mpc860和epld來仿真jtag接口的下載時(shí)序，完成對(duì)fpga的下載。jtag的有效引腳只有5個(gè)，分別是nconfig（prog_b）、nstatus（init_b）、conf_done（done）、dclk(cclk)、data0(din)。其中nconfig用于使fpga進(jìn)行到下載狀態(tài)，nstatus時(shí)不否出現(xiàn)crc校驗(yàn)錯(cuò)誤，conf_done用于表示下載完成，而dc1k的data則是用于在下載時(shí)產(chǎn)生時(shí)鐘和數(shù)據(jù)位的。每一個(gè)cd1k時(shí)鐘周期寫入1個(gè)bit數(shù)據(jù)（括號(hào)中標(biāo)注為xilinx的fpga對(duì)該功能的稱呼）。 表1所列為下載信號(hào)定義。

表1 下載信號(hào)定義 引 腳 方向（對(duì)fpga） 說 明 data0 輸入 數(shù)據(jù)引腳 dclk 輸入 同步時(shí)鐘，由外部時(shí)鐘源或控制信號(hào)提供 nconfig 輸入 異步復(fù)位引腳，用于異步復(fù)位配置邏輯 conf_done 輸出 配置狀態(tài) nstatus 輸出 下載狀態(tài) 3 從串模