單片機(jī)配置FPGA
發(fā)布時(shí)間:2011/10/9 10:34:51 訪問(wèn)次數(shù):1564
用單片機(jī)對(duì)FPGA進(jìn)行配置,具有配置時(shí)間短,準(zhǔn)確率高,易于實(shí)現(xiàn),保密性能好,升級(jí)方便等優(yōu)點(diǎn)。在早期FPGA使用中,專用配置存儲(chǔ)器價(jià)格昂貴,而通用Flash存儲(chǔ)器又難以解決配置時(shí)序的問(wèn)題,多采用單片機(jī)進(jìn)行配置。目前,該方法仍廣泛地應(yīng)用于不同領(lǐng)域,尤其是在不適合使用PC的工業(yè)環(huán)境下,采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)配置和升級(jí)是個(gè)不錯(cuò)的選擇。另外,單片機(jī)還具有強(qiáng)大的程序控制能力,可以重復(fù)調(diào)用子程序,處理一些繁多的速度較慢的事務(wù),可以充分發(fā)揮單片機(jī)的優(yōu)勢(shì),而不占用過(guò)多的FPGA資源,而用FPGA處理速度較快的事務(wù),可以相得益彰,適合于一些低端的價(jià)格便宜的產(chǎn)品。因此,F(xiàn)PGA最小系統(tǒng)也可以選用這種配置環(huán)境,但是電路會(huì)略微復(fù)雜,占用電路板面積增大。
用單片機(jī)配置FPGA,關(guān)鍵在于產(chǎn)生合適的時(shí)序。圖6.11所示是單片機(jī)與FPGA及PC通信的一個(gè)參考電路,F(xiàn)PGA的配置引腳可以參考6.2.4節(jié)的從串從并配置模式。
圖中單片機(jī)可以選用常用的MCS51系列、MCS96系列、AVR系列等。圖中的單片機(jī)可以外接EPROM或Flash ROM,配置的數(shù)據(jù)就放在EPROM或Flash ROM器件內(nèi),單片機(jī)在這里只起產(chǎn)生配置時(shí)序的作用。出于設(shè)計(jì)保密,減少芯片的使用數(shù)考慮,在配置的數(shù)據(jù)容量不太大的情況下,也可以把配置數(shù)據(jù)置于單片機(jī)的程序存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)。 AT24C02PC27
如果在圖中的單片機(jī)ROM內(nèi)按不同地址放置多個(gè)針對(duì)不同功能要求設(shè)計(jì)好的FPGA的配置文件,然后由單片機(jī)接收不同的命令,選擇不同的地址控制,從而使不同的配置文件下載到FPGA中,就構(gòu)成了所謂的“多任務(wù)可重配置”技術(shù)。這種設(shè)計(jì)方式可以極大地提高電路系統(tǒng)的靈活性。同一電路系統(tǒng)在沒(méi)有發(fā)生任何結(jié)構(gòu)上的改變時(shí),通過(guò)不同的命令信號(hào),將系統(tǒng)內(nèi)部不同的配置信息加載于FPGA中,電路系統(tǒng)的功能將發(fā)生改變,從而使單一電路系統(tǒng)具備多種功能。
用單片機(jī)對(duì)FPGA進(jìn)行配置,具有配置時(shí)間短,準(zhǔn)確率高,易于實(shí)現(xiàn),保密性能好,升級(jí)方便等優(yōu)點(diǎn)。在早期FPGA使用中,專用配置存儲(chǔ)器價(jià)格昂貴,而通用Flash存儲(chǔ)器又難以解決配置時(shí)序的問(wèn)題,多采用單片機(jī)進(jìn)行配置。目前,該方法仍廣泛地應(yīng)用于不同領(lǐng)域,尤其是在不適合使用PC的工業(yè)環(huán)境下,采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)配置和升級(jí)是個(gè)不錯(cuò)的選擇。另外,單片機(jī)還具有強(qiáng)大的程序控制能力,可以重復(fù)調(diào)用子程序,處理一些繁多的速度較慢的事務(wù),可以充分發(fā)揮單片機(jī)的優(yōu)勢(shì),而不占用過(guò)多的FPGA資源,而用FPGA處理速度較快的事務(wù),可以相得益彰,適合于一些低端的價(jià)格便宜的產(chǎn)品。因此,F(xiàn)PGA最小系統(tǒng)也可以選用這種配置環(huán)境,但是電路會(huì)略微復(fù)雜,占用電路板面積增大。
用單片機(jī)配置FPGA,關(guān)鍵在于產(chǎn)生合適的時(shí)序。圖6.11所示是單片機(jī)與FPGA及PC通信的一個(gè)參考電路,F(xiàn)PGA的配置引腳可以參考6.2.4節(jié)的從串從并配置模式。
圖中單片機(jī)可以選用常用的MCS51系列、MCS96系列、AVR系列等。圖中的單片機(jī)可以外接EPROM或Flash ROM,配置的數(shù)據(jù)就放在EPROM或Flash ROM器件內(nèi),單片機(jī)在這里只起產(chǎn)生配置時(shí)序的作用。出于設(shè)計(jì)保密,減少芯片的使用數(shù)考慮,在配置的數(shù)據(jù)容量不太大的情況下,也可以把配置數(shù)據(jù)置于單片機(jī)的程序存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)。 AT24C02PC27
如果在圖中的單片機(jī)ROM內(nèi)按不同地址放置多個(gè)針對(duì)不同功能要求設(shè)計(jì)好的FPGA的配置文件,然后由單片機(jī)接收不同的命令,選擇不同的地址控制,從而使不同的配置文件下載到FPGA中,就構(gòu)成了所謂的“多任務(wù)可重配置”技術(shù)。這種設(shè)計(jì)方式可以極大地提高電路系統(tǒng)的靈活性。同一電路系統(tǒng)在沒(méi)有發(fā)生任何結(jié)構(gòu)上的改變時(shí),通過(guò)不同的命令信號(hào),將系統(tǒng)內(nèi)部不同的配置信息加載于FPGA中,電路系統(tǒng)的功能將發(fā)生改變,從而使單一電路系統(tǒng)具備多種功能。
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