FPGA的配置方式主要分为三大类:主动配置、被动配置和JTAG配置。每种配置方式都有其特定的应用场景和优势。
主动配置模式下,FPGA器件本身负责引导配置操作的过程。这种方式下,器件在上电时会自动从外部存储器加载配置数据,然后开始工作。
相比之下,被动配置则由外部设备,如计算机或控制器,来控制整个配置过程。在上电后,控制器件或主控器将存储在外部存储器中的数据传输到FPGA内部。配置完成后,FPGA的I/O口和寄存器会被初始化,随后进入用户模式,开始正常工作。
设计者在选择FPGA系统的配置方式时,需要设定器件上的MSEL引脚,以指示当前采用的配置模式。以下是几种常用的配置方式:
1. PS配置(Passive Serial Configuration):被动串行配置,通过串行接口进行配置,适用于空间有限或成本敏感的应用。 2. AS配置(Active Serial Configuration):主动串行配置,FPGA在上电时主动从外部存储器读取配置数据。 3. PPS配置(Passive Parallel Synchronous Configuration):被动并行同步配置,使用并行接口进行数据传输,同时时钟信号同步。 4. FPP配置(Fast Passive Parallel Configuration):快速被动并行配置,通过并行接口以较高速度进行配置。 5. PPA配置(Passive Parallel Asynchronous Configuration):被动并行异步配置,使用并行接口,但数据传输与时钟信号异步。 6. PSA配置(Passive Serial Asynchronous Configuration):被动串行异步配置,通过串行接口进行异步数据传输。 7. JTAG配置(Joint Test Action Group Configuration):利用JTAG接口进行配置,通常用于测试和调试。
每种配置方式都有其特点和应用场景。例如,被动配置方式适用于需要外部控制的环境,而主动配置则更适合独立工作的系统。JTAG配置则因其测试和调试功能而广泛使用。
选择合适的配置方式不仅影响FPGA的性能,还关系到整个系统的可靠性和稳定性。因此,设计者在设计初期就应该充分考虑系统的需求和环境,选择最合适的配置方式。通过合理配置FPGA,可以最大限度地发挥其强大的并行处理能力和灵活性,为电子系统带来更高的性能和可靠性。
广义的来说,FPGA的配置包括直接使用下载电缆对FPGA器件进行编程、对外部EEPROM和FLASH进行编程、使用MPU对FPGA器件进行编程、外部EEPROM和FLASH对器件进行编程等。
FPGA器件配置方式分三大类:主动配置、被动配置和JTAG配置。
主动配置:由FPGA器件引导配置操作过程。
被动配置:由计算机或控制器控制配置过程。上电后,控制器件或主控器把存储在外部存储器中的数据送入FPGA器件内,配置完成之后将对器件I/O和寄存器进行初始化。初始化完成后,进入用户模式,开始正常工作。
一旦设计者选定了FPGA系统的配置方式,需要将器件上的MSEL引脚设定为固定值,以指示当前所采用的配置方式。
常用的配置方式有:
PS配置(Passive Serial Configuration):被动串行配置
AS配置(Active Serial Configuration):主动串行配置
PPS配置(Passive Parallel Synchronous Configuration):被动并行同步配置
FPP配置(Fast Passive Parallel Configuration):快速被动并行配置
PPA配置(Passive Parallel Asynchronous Configuration):被动并行异步配置
PSA配置(Passive Serial Asynchronous Configuration):被动串行异步配置
JTAG配置(Joint Test Action Group Configuration)
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