复杂可编程逻辑器件与应用课件_第六章.ppt

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1、CPLD/FPGA的配置与下载第六章一、CPLD/FPGA器件的配置二、MAX系列非易失性器件的下载配置三、FLEX/ACEX系列FPGA的下载配置四、ALTERA的编程文件一、CPLD/FPGA器件的配置▲把CPLD/FPGA设计代码送入芯片的过程（或操作）称为对CPLD/FPGA器件的配置，也称为下载。▲经过配置的CPLD芯片，就成为具有用户需要功能的专用数字电路或数字系统。▲对CPLD/FPGA芯片进行编程配置的方式有多种。器件编程下载的分类1、按使用计算机的通讯接口划分：（1）串口下载（BitBlaster或MasterBlaster）；（2）并口下载（ByteBlas

2、ter）；（3）USB接口下载(MasterBlaster或APU)等方式。2、若按使用的CPLD/FPGA器件划分：1）CPLD编程（适用于片内编程元件为EPROM、E2PROM和闪存的器件）；2）FPGA下载（适用于片内编程元件为SDRAM的器件）。APU:AlteraProgrammingUnit器件编程下载的分类3、按CPLD/FPGA器件在编程下载过程中的状态划分：1）主动配置方式在这种配置方式下,由CPLD器件引导配置操作的过程并控制着外部存贮器和初始化过程；2）被动配置方式在这种配置方式下,由外部CPU或控制器（如单片机）控制配置的过程。CPLD/FPGA器件的工

3、作状态1、用户状态(Usermode)即电路中CPLD器件正常工作时的状态；2、配置状态(Configurationmode)指将编程数据装入CPLD/FPGA器件的过程，也可称之为下载状态；3、初始化状态(Initialization)此时CPLD/FPGA器件内部的各类寄存器复位，让I／O引脚为使器件正常工作作好准备。CPLD/FPGA器件按照正常使用和下载的不同过程其工作状态分为三种：二、MAX系列非易失性器件的下载配置对于编程元件为E2PROM或闪存的CPLD器件(如MAX系列器件等)，只需简单的利用专门的编程下载电缆（名为ByteBlaster或BitBlaster）

4、将编程配置数据下载到芯片中去即可。特点：断电后下载数据不丢失。BitBlaster配置－－需专用电缆和器件。ByteBlaster配置－－ALTERA已开放配置原理，很容易由用户自制配置电缆，常用方法。ByteBlaster有两种配置模式：1)被动串行模式(PS)配置－－常用来配置FLEX10K/1K、FLEX8000和FLEX6000系列器件。2)边界扫描模式(JTAG)配置－－对具有边界扫描电路的器件进行配置重构或在线编程。常用来对MAX系列器件进行编程配置。ByteBlaster：一般用来对FLEX系列器件进行配置重构，也可以用来对MAX9000以及MAX7000S／MA

5、X7000A等器件进行编程配置。用ByteBlaster进行配置用ByteBlaster的JTAG模式进行配置▲ALTERA公司现在生产的CPLD器件一般都有“JTAG”接口。▲ALTERA器件的JTAG都具有第二功能，即除了能作为边界测试功能外还可以利用JTAG接口进行器件编程，编程时序同样遵循1149.1协议。JTAG接口JTAG接口使用TDI、TDO、TCK、TMS四个管脚。其中：TDI：串行数据输入端，TDO：串行数据输出端，TCLK：串行时钟，TMS：JTAG状态机模式控制端。TDI、TDO、TMS的数据在TCLK时钟的配合下，将数据串行移位到CPLD内部JTAG移位

6、寄存器中。使用JTAG接口进行器件配置，既适用于CPLD器件，也适用于FPGA器件。BYTEBLASTER并口下载线ByteBlaster10针示意图用ByteBlaster对MAX7000，MAX9000系列器件编程连接示意图Byteblaster下载线的接口电路用ByteBlaster下载线进行下载配置三、FLEX/ACEX系列FPGA的下载配置对于编程元件为SRAM的FPGA器件(如FLEX6000、FLEX8000、FLEX10K、ACEX1K、APEX20K系列等)，虽然也能像MAX系列器件那样利用简单的专门下载电缆来对FPGA器件进行编程配置，但由于这类器件具有编

7、程数据易失性的特性，所以存在一个对于芯片进行外部配置的问题。一般是将编程配置数据永久性的存储在外部的闪存或E2PROM中，供FPGA器件每次在系统通电时调入这些编程配置数据。否则用户就需要在每次系统通电时都需要利用PC机进行对FPGA器件进行的编程写入的操作。FLEXl0K/EP1K系列器件有四种配置方式：CPU多用单片机进行控制，也有用PC机进行控制。常用的配置引脚配置状态下器件的状态输出位，加电后FLEX10K立刻驱动该引脚到低电平，100mS后释放。▲MSEL1／MSEL0，配置方式选