Altera可编程逻辑器件编程与配置实用教案.ppt

概要(gàiyào)•配置方式及典型应用•配置过程•主动(zhǔdòng)串行配置•被动串行配置•JTAG配置•ByteBlasterII下载电缆•配置器件第1页/共30页第一页，共31页配置(pèizhì)方式•根据FPGA在配置电路中的角色，其配置数据可以用3种方式载入到目标器件中：•FPGA主动(zhǔdòng)方式•FPGA被动方式•JTAG方式第2页/共30页第二页，共31页FPGA主动(zhǔdòng)方式：AS•由目标FPGA来主动输出控制和同步信号（包括配置时钟）给Altera专用的一种串行配置芯片（EPCS1和EPCS4等），在配置芯片收到命令后，就把配置数据发到FPGA，完成(wán￿chéng)配置过程•Altera￿FPGA所支持的主动方式为主动串行AS（Active￿Serial）模式，只能够与Altera公司提供的主动串行配置芯片（EPCS系列）配合使用第3页/共30页第三页，共31页FPGA被动(bèidòng)方式：PS,PPS,FPP,PPA,PSA•由系统中的其他设备发起并控制配置过程这些设备可以是Altera的配置芯片（EPC系列），或者是单板上的微处理器、CPLD等智能设备。

FPGA在配置过程中完全处于被动地位，只是输出一些状态信号来配合配置过程•被动方式(fāngshì)可分为以下模式：￿•被动串行￿PS（Passive￿Serial）•被动并行同步￿PPS￿（Passive￿Parallel￿Synchronous ）•快速被动并行￿FPP￿（Fast￿Passive￿Parallel ）•被动并行异步￿PPA￿（Passive￿Parallel￿Asynchronous）•被动串行异步￿PSA￿（Passive￿Serial￿Asynchronous）第4页/共30页第四页，共31页JTAG方式(fāngshì)•JTAG是IEEE1149.1边界扫描测试的标准接口从JTAG接口进行配置可以(kěyǐ)使用Altera的下载电缆，通过QuartusII工具下载，也可以(kěyǐ)采用智能主机（Intelligent￿Host）如微处理器来模拟JTAG时序进行配置第5页/共30页第五页，共31页各种配置模式(móshì)的典型应用第6页/共30页第六页，共31页Altera￿FPGA系列支持(zhīchí)的配置方式(1) Although you cannot configure FLEX 6000 devices through the JTAG pins, you can perform JTAG boundary-scan testing.第7页/共30页第七页，共31页。

FPGA配置(pèizhì)过程•PS方式配置过程(guòchéng)波形第8页/共30页第八页，共31页FPGA配置(pèizhì)过程•FPGA配置(pèizhì)状态机第9页/共30页第九页，共31页主动(zhǔdòng)串行配置•单片配置(pèizhì)第10页/共30页第十页，共31页主动(zhǔdòng)串行配置•配置(pèizhì)时序第11页/共30页第十一页，共31页主动(zhǔdòng)串行配置•多片配置(pèizhì)第12页/共30页第十二页，共31页主动(zhǔdòng)串行配置•AS串行配置芯片(xīn￿piàn)的在系统编程第13页/共30页第十三页，共31页被动(bèidòng)串行配置•使用(shǐyòng)下载电缆配置第14页/共30页第十四页，共31页被动(bèidòng)串行配置•使用下载(xià￿zǎi)电缆进行多片配置第15页/共30页第十五页，共31页被动(bèidòng)串行配置•使用(shǐyòng)配置芯片配置第16页/共30页第十六页，共31页被动(bèidòng)串行配置•使用级联配置(pèizhì)芯片进行多片配置(pèizhì)第17页/共30页第十七页，共31页。

被动(bèidòng)串行配置•使用(shǐyòng)微处理器配置第18页/共30页第十八页，共31页JTAG配置(pèizhì)方式•单片配置(pèizhì)第19页/共30页第十九页，共31页JTAG配置(pèizhì)方式•多片级联配置(pèizhì)第20页/共30页第二十页，共31页ByteBlasterII下载(xià￿zǎi)电缆•ByteBlasterII下载电缆的一端(yīduān)是连接计算机并行口的25-Pin公头，另一端(yīduān)是连接FPGA的10-Pin插座第21页/共30页第二十一页，共31页•The￿ByteBlaster￿II￿supports￿the￿following￿programming￿modes:•Passive￿Serial￿Programming:￿Configures￿all￿Altera￿devices￿supported￿by￿the￿Quartus￿II￿software,￿excluding￿MAX￿3000￿and￿MAX￿7000￿devices.•Active￿Serial￿Programming:￿Programs￿a￿single￿EPCS1,￿EPCS4,￿EPCS16,￿or￿EPCS64￿serial￿configuration￿device.•Joint￿Test￿Action￿Group￿(JTAG):￿Programs￿or￿configures￿all￿Altera￿devices￿supported￿by￿the￿Quartus￿II￿software,￿excluding￿FLEX￿6000￿devices.ByteBlasterII下载(xià￿zǎi)电缆第22页/共30页第二十二页，共31页。

ByteBlasterII下载(xià￿zǎi)电缆•25-Pin信号(xìnhào)定义第23页/共30页第二十三页，共31页•10-Pin信号(xìnhào)定义ByteBlasterII下载(xià￿zǎi)电缆第24页/共30页第二十四页，共31页配置(pèizhì)芯片增强型配置(pèizhì)芯片主动(zhǔdòng)串行配置芯片普通配置芯片第25页/共30页第二十五页，共31页配置文件•配置文件类型(lèixíng)：•.sof（SRAM￿Object￿File）•.pof（Programmer￿Object￿File）•.rbf（Raw￿Binary￿File）•.rpd（￿Raw￿Programming￿Data￿File）•.hex或.hexout（Hexadecimal￿File）•.ttf（Tabular￿Text￿File ）•.sbf（Serial￿Bitstream￿File）•.jam（Jam￿File）•.jbc（Jam￿Byte-Code￿File）第26页/共30页第二十六页，共31页配置文件•配置文件格式及用途：•.sof￿：如果选择配置模式为JTAG或PS方式，使用Altera的下载电缆对FPGA￿进行配置时，将用到.sof文件。

这个文件是QuartusII工具自动产生的在使用.sof文件配置时，￿QuartusII下载工具将控制整个配置的顺序，并为配置数据流内自动插入合适的头信息其它配置文件类型都是从.sof产生出来的•.pof￿：￿.pof文件是用来对各种Altera配置芯片进行编程的文件要注意的是，需要在QuartusII工具中设置编程器件类型，才可以生成该类型的.pof文件对一些小的FPGA￿，多个FPGA的.sof文件可以放到一个.pof文件中，烧制到一个配置器件中；而对一些较大的FPGA，如果一个配置器件不够，可以使用多个配置器件，工具可以将配置文件分到几个配置芯片中•.rbf￿：￿.rbf￿文件是二进制的配置文件，只包含配置数据的内容通常被用在外部的智能配置设备上，如微处理器例如，一种用法是将.rbf￿文件通过其它工具转换成十六进制的数组文件，编译到微处理器的执行代码(dài￿mǎ)中，由微处理器将数据载入到FPGA中当然，也可以由处理器在配置过程中完成实时的转换工作￿.rbf￿中的LSB（最低位）被首先载入到FPGA中第27页/共30页第二十七页，共31页QuartusII中关于芯片(xīn￿piàn)配置的选项•Assignments￿/￿Device￿￿Settings￿￿第28页/共30页第二十八页，共31页。

END第29页/共30页第二十九页，共31页感谢您的观看(guānkàn)！第30页/共30页第三十页，共31页内容(nèiróng)总结概要根据FPGA在配置电路中的角色(jué sè)，其配置数据可以用3种方式载入到目标器件中：FPGA被动方式：PS,PPS,FPP,PPA,PSA这些设备可以是Altera的配置芯片（EPC系列），或者是单板上的微处理器、CPLD等智能设备FPGA在配置过程中完全处于被动地位，只是输出一些状态信号来配合配置过程使用级联配置芯片进行多片配置hex或.hexout（Hexadecimal File）感谢您的观看第三十一页，共31页。