基于Max Ⅱ CPLD和Flash实现FPGA的多重配置

随着FPGA芯片密度的增加,需要更大容量的配置芯片也在增长。首先讨论了FPGA的几种配置方式,然后给出了一种通过CPLD和通用Flash存储器实现FPGA的配置的方案,最后给出了系统设计方案、硬件电路图和软件流程。

用CPLD和FLASH存储器配置FPGA

随着FPGA生产商推出更高密度FPGA器件,要求更多的配置芯片存储配置数据并配置FPGA。本文介绍了采用计算机并口下载配置数据并用CPLD、FLASH存储器组成的被动串行(PS)配置系统配置高密度FPGA的方法,其方法是用CPLD作为控制器控制FLASH存储器对高密度的FPGA进行配置,通过使用一个FLASH存储器和一个CPLD器件可代替容量有限的专用配置芯片,具有配置速度快、实现容易的特点。

FPGA/CPLD可编程逻辑器件的在系统配置方法

讨论了基于SRAM技术的CPLD/FPGA可编程逻辑器件的编程方法 ,并以ALTERA公司FLEX10系列器件为例 ,提出了一种利用微处理器对可编程逻辑器件进行在系统多方案配置的实用方法。该方法成本低廉、简单易行 ,能在系统复位或上电时自动对器件编程 ,不仅有效的解决了基于SRAM的CPLD/FPGA器件掉电易失性的问题 ,而且使单一芯片可以具有多种逻辑功能 ,实现了该类器件逻辑功能的在系统多方案的灵活配置。

用CPLD/FPGA实现Nios II嵌入式系统配置技术

对Nios II嵌入式系统的特点和现有的配置技术进行了研究,设计了一种利用CPLD配置控制器实现加电时自动对嵌入式系统进行配置的新方案;该方案首先是Flash存储中读取配置文件信息,然后经过并串转换后对基于Nios ll的嵌入式可编程逻辑器件FPGA进行系统配置,同时该方案不仅极大地提高了系统性能和降低了总体成本,而且更方便于系统配置文件的升级。

FPGA的配置及其接口电路的设计

本文介绍对XILINX公司SpartanⅡ系列的XC2S50的FPGA配置数据的方法。提出了利用CPLD和FLASH组成串行配置系统实现对FPGA的上电配置以及通过计算机并口实现数据的传送和监测的方法。对内部的控制电路的电路结构、软件设计等方面进行了阐述。在此系统之上实现了计算机串口与SDRAM之间的相互通信。实验结果表明系统功能可靠、实用。经测试系统最大时钟频率可以达到76.923MHz,FLASH的读写速率可达到111Mbs。与基于单片机配置的方法比较,高速安全的完成对FPGA的上电配置。

VME总线在线“从串模式”配置FPGA的设计与实现

本文介绍了在线配置FPGA硬件设计及工作原理。所设计的系统可以使FPGA的配置数据通过VME总线写入到一片Flash Memory中,并在加电时或使用命令的方式通过Flash Memory来配置FPGA。另外,FPGA的配置数据还可以直接保存在PC机终端上,而不是Flash Memory中,在需要时,通过VME总线直接将配置数据配置给FPGA。

一种新颖的多模式FPGA配置方案

在FPGA调试或者应用过程中,通常利用JTAG接口将目标文件从PC下载到FPGA的SRAM中以实现配置,使得FP-GA的调试和应用无法脱离存储在PC中的目标文件和Quartus软件,从而降低了FPGA调试和使用的灵活性。本文主要讨论和构造了一种新颖的FPGA配置方案,使用CPLD作为配置方案中的关键控制单元,极大方便和灵活地实现对于FPGA的配置,这将使基于FPGA的设计和调试更加简便和可靠。

采用ARM的多FPGA串口命令选择配置及其应用

针对嵌入式系统中的多FPGA配置问题,结合实际应用,设计了一种基于ARM、NAND Flash存储器和串口的多FPGA命令选择配置方案。该方案以含有4片FPGA的嵌入式系统为例,选用ARM作为主控芯片,使用超级终端输入配置文件选择命令,构建了基于TMS320C6A8168、XC3S400AN和NAND Flash的硬件平台,实现了根据设备的应用差别加载不同FPGA配置文件的功能。详细描述了系统的硬件构成、软件实现以及在TD-LTE无线综合测试仪表中的应用情况。与传统基于专用存储芯片的配置方法相比,该方案大大提高了多FPGA系统配置的灵活性,在通信电子领域具有一定的实用价值。

一种基于串行方式的FPGA远程加载电路

针对在某些环境下,不方便以常规方式进行FPGA器件软件更新的问题,介绍了一种利用PC机、CPLD和串行通信方式组成的FPGA在线加载系统,并以ALTERA公司的FPGA和EPCS配置芯片为例,结合AS配置模式给出了该系统的设计方法。

基于串行通信的远程FPGA在线配置

针对核电子学系统在高辐射等特殊环境中,不方便以常规方式进行FPGA器件逻辑数据更新的问题,介绍了一种利用PC机和CPLD,并基于长距离串行通信线路来实现的FPGA在线配置系统。并以ALTERA公司的CYCLONE系列FPGA和EPCS配置芯片为例,结合常用的AS配置模式,从原理、硬件连接、软件功能和通信协议等几个方面给出了该系统的详细设计。采用这种方法,我们可以在100 m距离同时配置多个FPGA,或者在150 m的距离配置单个FPGA。

数控系统中精插补芯片FPGA的配置

以由CPU和大规模可编程逻辑控制器FPGA构建的四轴数控系统为对象,介绍了一种利用CPLD对精插补芯片FPGA进行配置的实用方法,论述了配置硬件接口设计和软件编程。该方法由CPLD控制配置过程,EPROM存储配置文件,实现了FPGA的被动串行配置,增强了数控系统的保密性、简化了系统电路。

基于串口通信的FPGA配置控制方法及实现

由于FPGA配置存储器具有掉电易失性,系统设计中的主控器需要操纵非易失性存储器对其进行配置;另外,在某些系统工作过程中需要对FPGA配置码流进行实时更新以升级系统,对FPGA码流进行回读以获取系统的实时工作状态;针对这些需要,设计并实现了一种基于串口通信的FPGA配置控制方法:以CPLD作为配置主控器,通过串口对CPLD的工作状态进行控制,成功实现了Flash的擦除、烧写、FPGA配置以及回读功能;由于串口协议比较简单,只需简单的转换就可完成与其它传输协议的交互,使得设计的配置控制方案具有比较好的可移植性和通用性。