基于FPGA的可重構(gòu)智能儀器設(shè)計(jì)

　　2.3 可重構(gòu)配置文件生成

　　在完成可重構(gòu)智能儀器的各個(gè)控制器核之后，要生成相應(yīng)的配置文件，才能配置FPGA 芯片，使其實(shí)現(xiàn)各種功能。

　　配置是對(duì) FPGA 的內(nèi)容進(jìn)行編程的一個(gè)過(guò)程。目前大部分FPGA 都是基于SRAM 工藝 的，而SRAM 工藝的芯片在掉電后信息就會(huì)丟失，需要外加專(zhuān)用配置芯片，在上電時(shí)，由 這個(gè)專(zhuān)用配置芯片把配置數(shù)據(jù)加載到FPGA 中，之后FPGA 就可以正常工作了。

　　在被動(dòng)模式（PS）方式下，F(xiàn)PGA 處于完全被動(dòng)的地位。FPGA 接收配置時(shí)鐘、配置命 令和配置數(shù)據(jù)，給出配置的狀態(tài)信號(hào)以及配置完成指示信號(hào)等。PS 配置時(shí)序如圖2 所示：

　　根據(jù) SOPC Builder 中對(duì)FPGA 添加的各種控制器核，利用Quatus II 軟件例化Nios II 處 理器，生成了完整的FPGA 內(nèi)部頂層模塊圖，如圖3 所示。然后利用引腳規(guī)劃器Pin Planner 對(duì)其進(jìn)行引腳分配。最后用進(jìn)行Compilation，生成.sof 和.pof 配置文件，完成硬件設(shè)計(jì)。

　　2.4 外圍電路設(shè)計(jì)

　　外圍電路設(shè)計(jì)包括存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)、AD 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)、DA 轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)、顯示電路設(shè)計(jì)、開(kāi) 關(guān)量DI、DO 設(shè)計(jì)和RS232 通信設(shè)計(jì)等。

　　儀器上的存儲(chǔ)器包含 1 片8M 字節(jié)的SDRAM 和一片32M 字節(jié)的FLASH 存儲(chǔ)器。限于 篇幅SDRAM（IS42S16400）與EP2C35F672C6 連接的引腳、FLASH 存儲(chǔ)器（AT49BV163） 與EP2C35F672C6 連接的引腳分配這里不再贅述。

　　A/D 轉(zhuǎn)換電路采用了AD7810 芯片、DA 轉(zhuǎn)換電路采用AD5611 芯片。

　　DI、DO 均為16 路，數(shù)字端口滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)TTL 電氣特性。數(shù)字量輸入最低的高電平為2V， 數(shù)字量輸入最高的低電平為0.8V；數(shù)字量輸出最低的高電平為3.4V，數(shù)字量輸出最高的低 電平為0.5V。DI、DO 部分的電路如圖4 所示：