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FPGA配置電路設計

Cyclone IV E FPGA要能夠正常的工作,除了需要合理的供電外,還需要有正確的配置電路。

Cyclone IV E FPGA是基於SRAM的結構的,而SRAM中的資料掉電就會丟失,因此係統上電後,必須要由配置電路將正確的配置資料載入到SRAM中,然後FPGA才能夠正常的執行。

Cyclone IV E支援5種配置方式,分別為

 

 

 

 

 

主動序列方式(AS)(Active Serial Mode)

 

在FPGA主動序列方式(AS)下,由FPGA主動輸出控制和同步訊號給專用的序列配晶片 (EPCS系列或相容晶片),在序列配置器件收到命令後,把配置資料傳送到FPGA,完成配置過程。

配置器件可使用原廠提供的專用EPCS晶片(EPCS4、EPCS8、EPCS16、EPCS64、EPCS128),也可以使用通用的序列SPI FLASH晶片如M25P40、M25P16、W25Q16等。

由於電路簡單,成本低廉,該種方式在中小容量FPGA系統中使用較為廣泛。下圖為AS配置方式時的應用電路。

可以看到,使用該種配置方式,配置器件和FPGA之間只需連線4根訊號線即可實現。DATA為配置資料傳輸線,DCLK為序列資料時鐘傳輸線,nCS為器件選中訊號,ASDI為命令和資料輸出引腳。