1.12 配置模块 |
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对于UltraScale结构的FPGA来说,在SRAM类型的内部锁存器保存它们定制的配置数据。由于配置保存是易失性的,所以当FPGA上电的时候,重新加载数据。在任何时候,通过将FPGA的PROGRAM_B拉低,就可以重新加载保存的配置数据。UltraScale结构的FPGA有3个模式引脚,用于确定加载配置数据的方法,其他专用的配置数据引脚用来简化配置的过程。
SPI(串行NOR)接口(×1、×2、×4和双×4模式)和BPI(并行NOR)接口(×8和×16模式)是两种用于配置FPGA的常用方法。设计者能将SPI或者BPI Flash直接连接到FPGA,FPGA的内部配置逻辑读取来自外部Flash的比特流,然后配置FPGA本身。在配置的过程中,FPGA自动检测总线的宽度,而无须使用外部控制或者开关进行识别。较大的数据宽度增加配置的速度,减少了配置FPGA需要花费的时间。
在主模式下,通过FPGA内的一个内部生成时钟,FPGA能驱动配置时钟;为了更高速度的配置,FPGA也可以使用一个外部的配置时钟源。这样,允许高速的配置并且容易使用主模式的特性。FPGA配置也支持从模式,其数据宽度最多到32位,这对于使用处理器驱动的配置非常有用。此外,新的媒体控制访问端口(Media Control AccessPort,MCAP)提供了在PCI-E集成模块和配置逻辑之间的直接连接。这样,简化了PCIE的配置。
使用SPI或者BPI Flash,FPGA可以使用不同的镜像重新配置自己。这样,无须使用外部的控制器。当数据发送过程中出现错误时,FPGA能重新加载它最初的设计。这用于确保在过程结束时,FPGA是可用的。当最终产品出货后,对产品进行升级时,这种方法是非常有用的。