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嵌入式系统论文
嵌入式系统中FPGA的被动串行配置方式
摘要:介绍一种在嵌放式系统中使用微处理器被动串行配置方式实现对FPGA配置的方案
,将系统程序及配置文件存在系统Flash中,利用微处理器的I/O口产生配置时序,省去
配置器件;讨论FPGA的各种配置方式及各种配置文件的使用;详述被动串行配置的时序
及在嵌入式系统中实现的软硬件设计;说明本方案的优越性及应用前景。
关键词:嵌入式系统 ARM7TDMI S3C44B0X FPGA 被动串行配置
随着信息时代的到来,嵌入式系统成为继IT网络技术之后又一个新的技术发展方向。
嵌入式系统以其功能强、体积小、功耗低、可靠性高以及面向行业应用的突出特征,广
泛应用于各个领域。
现场可编程门阵列FPGA(Field Programmable Gate
Array)是一种高密度可编程逻辑器件,其逻辑功能的实现是通过把设计生成的数据文件
配置进芯片内部的静态配置数据存储器(SRAM)来完成的,具有可重复编程性,可以灵
活实现各种逻辑功能。FPGA的这种特性使其在现代电子系统设计中得到了广泛应用。基
于SRAM工艺的FPGA是易失性的,系统掉电以后其内部配置数据将丢失,因此需要外接RO
M保存其配置数据。FPGA的配置是有时序要求的,如果FPGA本身不能控制配置时序,就需
要有外部配置器件来进行时序控制。以Altera公司的系列FPGA为例,其本身不能控制配
置时序,就有专用的EPC系列配置器件供其使用。在含有微处理器(MPU或MCU)的系统中
(如嵌入式系统),可以使用微处理器产生配置时序,将保存在系统RO风吹草动的配置
数据置入FPGA。与前面一种方案相比,该方案不仅节省了成本,更缩小了系统体积。在
对成本和体积敏感的系统中,该方案非常适用。
在某手持式通信设备的设计中,使用了嵌入式系统和FPGA完成了系统功能。