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【資料圖】

我們所說的FPGA配置電路，一方面要完成從PC上把bit文件下載到FPGA或存儲器的任務(wù)，另一方面則要完成FPGA上電啟動時加載配置數(shù)據(jù)的任務(wù)。

為了避免混淆，這里對FPGA的下載配置和啟動配置做一點(diǎn)區(qū)分。FPGA器件的下載配置，是指將PC上的FPGA配置數(shù)據(jù)流通過下載線纜燒錄到FPGA或者FLASH存儲器中；而FPGA器件的啟動配置，則是指將配置數(shù)據(jù)流從PC或者FLASH存儲器中加載到FPGA內(nèi)，使其運(yùn)行起來。

FPGA器件的下載配置，最常見的是基于JTAG的配置方式，這種方式既可以直接將PC上的配置數(shù)據(jù)流加載到FPGA上在線運(yùn)行，也可以通過FPGA器件本身間接地將數(shù)據(jù)燒錄到FLASH等外部配置芯片中。

FPGA器件的啟動配置主要有JTAG方式、AS和PS配置方式；AS配置方式由FPGA器件引導(dǎo)配置過程，它控制著外部存儲器件及其初始化過程，F(xiàn)PGA器件處于主動地位，配置器件處于從屬地位。PS配置方式則由PC或者其他控制器控制配置過程。FPGA在正常工作時，它的配置數(shù)據(jù)存儲在RAM中，加電時須重新下載。在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，通常用計(jì)算機(jī)或控制器進(jìn)行調(diào)試，因此可以使用PS配置方式。在使用系統(tǒng)中，必須由FPGA主動引導(dǎo)配置操作過程，這時FPGA將主動從外圍專用存儲芯片中獲得配置數(shù)據(jù)。

FPGA上電初始的配置過程：FPGA在上電后，內(nèi)部的控制器首先工作，確認(rèn)當(dāng)前的配置模式，如果是AS配置方式，則通過和外部配置芯片的接口（例如，SPI接口）將配置芯片的數(shù)據(jù)加載到FPGA的RAM中，配置完成后開始正式運(yùn)行。需要注意的是，JTAG在線配置的優(yōu)先級是最高的，無論此時FPGA中在運(yùn)行什么邏輯，只要JTAG下載啟動，則FPGA便停下當(dāng)前的工作，開始運(yùn)行JTAG下載的新的配置數(shù)據(jù)。

審核編輯：湯梓紅