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浅谈spartan-3系列FPGA配置电路设计方案

2022-05-20 07:25分类:电路图 阅读:

 

  这儿要谈的时xilinx的spartan-3系列FPGA的配备电源电路。这儿要列举一个目前市面上最普遍的spartan-3的xc3s400的配备电源电路,全部spartan-3的FPGA配备电源电路的连接方法全是一样的。Xc3s400是四十万门FPGA,它的ConfigurationBitstream尽管只有1.699136Mbit,可是它也是必须2Mbit的配备集成icXCF02S,不可以急于求成的认为我的设计方案简易,最常用到1Mbit,那麼我选XCF01S(1Mbit)就可以了。客观事实并不是这样,即便 你仅仅用xc3s400做一个led流水灯的设计方案,那麼你下载到 ROM(XCF02S)里的信息也是1.699136Mbit的,因此针对FPGA的配备ROM的挑选宜中不适宜小。

  配备电源电路只不过有下边五种:主串,从串,主并,从并,JTAG。前四种是相对性于免费下载到PROM来讲的(串并不是相对性于不一样配备集成ic是串口通信和时并口协议书和FPGA通信区别的),仅有JTAG是相对性于调节是将配备免费下载到FPGA的RAM来讲的(断电后遗失)。FPGA和CPLD对比,CPLD是根据 ROM型的,便是在数据加载到CPLD上,断电后不遗失。而FPGA则是根据RAM的,要是没有外界ROM储存配备数据信息,那麼断电后就遗失数据信息。因此 FPGA都必须外连有配备集成ic(自然目前也是有根据FLASH的FPGA发生)。那麼大家就来说一下主串方式下FPGA的配备电源电路的联接。

  官方网的硬件配置联接以下:

  

  为了更好地提升配备电源电路的稳定性,一般我们提升一些抗干扰性的设计方案(如提升过滤电容器、配对电阻器):

  

  首先看PROM集成ic的每个引脚吧。依据datasheet给供相对性应的脉冲信号;3脚CLK是接了FPGA的CCLK,数据通讯的同歩便是根据FPGA的CCLK造成的数字时钟开展的;由于采用的集成ic时串行通信的配备集成ic,因此只有一个信号口DO,联接到FPGA的DIN口,和上边的时钟信号协调工作进行串行通信传输数据,每每CLK的上升沿存数据信息,与此同时PROM內部的详细地址电子计数器全自动提升;此外也有两根操纵电源线时INIT(联接PROM的OE/RESET)和DONE(联接PROM的CE),OE/RESET是因为保证每一次重新部署前PROM的详细地址电子计数器校准;有关CE脚,官方网材料说得也不是很详尽,以我自己的了解,CE应该是chip enable的简称,从它和FPGA的DONE脚联接大家不会太难推测,FPGA未配备过去进行时DONE=0,那麼配备集成icPROM处在片选情况,而一旦配备进行DONE=1,那麼PROM就不会再被选通,与此同时datasheet也说到这一引脚能够立即接地装置,便是一直片选定,可是那样会使DATA边有不断的信号輸出,与此同时造成 多余的电流量耗费;CEO脚这儿不接,因为它在好几个PROM的配备电源电路里时做为下一个PROM的OE端讯号联接用的;CF数据信号时联接 FPAG的PROG_B插口的,它的效果也是造成逐渐配备数据信号,它接入了一个上拉电阻,假如PROG_B造成低电频单脉冲则PROM会从头开始一次配备,因此 大家会在这里根线上接一个功能键到地,假如功能键按住那麼便会也就能PROM重新部署FPGA;也有好多个数据信号插口TDI,TCK,TMS,TDO全是PROM和 PC联接的数据信号,PC根据这种电源电路免费下载数据信息到PROM中。

  上边谈起PROM的数据信号插口时都附加的提到了FPGA的配备引脚。这儿再做一些梳理性的表明。FPGA有七个专用型的配备引脚,4个专用型的JTAG引脚(TDI,TCK,TMS,TDO),这种引脚是由VCCAUX专业供电系统的(该系列产品FPGA一般接VCCAUX=2.5V)。FPGA的M0,M1,M2脚是开展配备方式挑选用的,该电源电路主串方式下{M0,M1,M2}=000,假如时JTAG免费下载方式{M0,M1,M2}=101。上边沒有谈及的HSWAP_EN引脚接地装置,则是用以设定当 FPAG处在配备情况下其他闲置不用引脚为下拉情况,而假如该引脚接上拉电阻,则FPAG处在配备情况下其他闲置不用引脚悬空。因此为了能降低FPGA配备全过程的影响,一般把此脚接地装置。

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