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1、72雷达与对抗2002年第4期SystemACECF技术解决FPGA配置的新方案杨森,陈建军,王建国(南京船舶雷达研究所,江苏南京210003)摘要:分别从硬件和软件两个方面介绍了SystemACECF技术,包括这项新技术结构和性能上的特点,硬件的连接和软件的使用。关键词:配置;SystemACECF;FPGA中图分类号:TP39文献标识码:A文章编号:10090401(2002)04007206SystemACECFTechnologyANewConfigurationSolutionfo
2、rFPGAsYANGSen,CHENJianjun,WANGJianguo(NanjingMarineRadarInstitute,Nanjing210003,China)Abstract:TheSystemACECFtechnologyisputforwardinthispaper,referringrespectivelytotheexplanationsofhardwareandsoftware,includingsomenewfeatureswithrespecttoitsstructureandperformance.
3、Alsosystemwiringsetupandsoftwareuserguideareintroduced.Keywords:configuration;SystemACECF;FPGA1引言高速发展的数字处理技术给大规模的现场可编程器件带来了巨大的生存空间,作为全球领先的可编程逻辑完整解决方案供应商之一的Xilinx公司,续Virtex系列的FPGA平台在各领域得到大量使用后,功能更强大的Virtex系列相继登场。Virtex系列采用015m,8层布线工艺制成,最高容量达1000万门,系统时钟可达300MHz。内部核心
4、电源15V,外部I/TMO口电源33V。该芯片具有高度灵活的SelectI/OUltra技术,可支持19种单端I/O标准TM和6种差分I/O标准,最多的I/O口可达1108个。独特的SelectLink技术提供DDR形式的链接,保证大带宽的数据通路。同时也符合IEEE11491标准的边缘扫描逻辑,方便测试。因为FPGA自身采用现场可编程技术,在每次加电时都要重新配置。随着芯片容量的扩大,其配置文件的大小也在增大。例如一个Virtex1000万门的FPGA配置文件就需要大约32Mb的空间。为此Xilinx公司又推出一款配置的解
5、决方案SystemACECF(SystemAdvancedConfigurationEnvironmentCompactFlash),主要应用于多个FPGA形成链路。收稿日期:20020828;修订日期:20021008作者简介:杨森(1979-),男,安徽马鞍山人,南京船舶雷达研究所助理工程师,现从事舰载雷达信号处理研究。杨森等SystemACECF技术解决FPGA配置的新方案73图1SystemACECF硬件组成部分2SystemACECF系统简介整个配置系统包括硬件和软件部分。软件部分称为Sys
6、temACE,主要作用是转变文件格式,因为最终配置文件格式需要在原有的Foundation或FoundationISE等编译环境的基础上进行转换。硬件部分包括CF存储设备和ACE控制芯片,如图1所示。CF卡在数码相机、MP3播放器和笔记本等设备上都很常见,容量大小不一。Xilinx公司也推出了两款具有工业和商业级别之分的CF卡,容量为128Mb或256Mb。CF卡做为一种可移动式的存储器,可靠性高,MTBF可达一百万小时。而ACE控制芯片管理配置数据,符合IEEE11491边界扫描规范(JTAG),可以通过JTAG接口在多个FPGA
7、和配置源之间起到沟通作用。ACE控制芯片除了提供JTAG接口和CF卡接口之外,还提供了TestJTAG和Microprocessor(MPU)的接口,如图2所图2ACE控制芯片接口框图示。3SystemACECF硬件部分CF卡符合PCMCIAATA规范标准,卡内集成了控制芯片,负责接口协议、数据存取、ECC纠错、检测诊断、电源管理和时钟控制的工作。CF卡可以通过各种读卡器和PC相连,将所需要的配置文件烧录到卡上。而配置文件是以特定的格式和结构存储在CF卡上,这一过程就由软件SystemACE来完成。74雷达与对抗2
8、002年第4期ACE控制芯片核心电源25V,外部接口电源33V,封装形式为TQ144。在给FPGA链配置时配置速率可达167Mbits/s。TestJTAG接口的作用是给FPGA目标链路或ACE控制芯片作边界扫
