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通信領(lǐng)域采用FPGA芯片嵌入式系統(tǒng)分析方案

作者: 時間:2012-07-02 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

1.引言

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/190178.htm

由于 良好的可編程性和優(yōu)越的性能表現(xiàn),當前液晶拼接屏幕采用 芯片的系統(tǒng)數(shù)量呈現(xiàn)迅速增加的趨勢,特別是在需要進行大規(guī)模運算的。目前 配置數(shù)據(jù)一般使用基于SRAM 的存儲方式,掉電后數(shù)據(jù)消失,每次上電后都要重新寫入。配置數(shù)據(jù)的寫入方式有3 種,即使用JTAG 仿真器、使用專用芯片以及使用微處理器。JTAG仿真器的方式在調(diào)試的時候使用較多,能隨時修改,但缺點是FPGA 芯片必須與電腦主機連接,失去了靈活性。使用專用芯片的方式可以將配置數(shù)據(jù)事先存儲在非易失性存儲介質(zhì)中,為大規(guī)模升級提供了方便,但不利之處在于專用芯片往往價格較高,并且也必須采用特定的存儲介質(zhì),提升了系統(tǒng)成本,而且沒有利用到板上的現(xiàn)有資源,需要為配置芯片設(shè)置出專用的空間,占用了電路板上的空間資源。而第三種方式可以利用當前系統(tǒng)中一般都存在的微處理器,同時液晶拼接屏幕也可以自行選擇合適的存儲介質(zhì)。下面就這種配置進行說明。

2. 系統(tǒng)介紹

2.1 系統(tǒng)工作原理

本配置中使用的微控制器是Philips 公司生產(chǎn)的ARM7 處理器LPC2468。FPGA 則 是Xilinx 公司的Virtex SX95T。存儲配置數(shù)據(jù)的介質(zhì)是成本較低而且使用廣泛的SD 卡。

系統(tǒng)的工作原理是上電時微控制器LPC2468 從SD 卡中讀取FPGA 的配置文件,然后通過其通用IO 管腳模擬FPGA 的某種配置模式的時序,將配置文件寫入到FPGA 的配置RAM 中。Virtex 系列FPGA 有幾種不同的配置模式,每種配置模式使用到的管腳以及配置信號的時序都是不同的,因此對配置模式需要作出合適的選擇。

2.2 Viretex 系列FPGA 的配置模式

Viretex 系列FPGA 的配置模式是由上電時其專用配置管腳的狀態(tài)決定的,對應(yīng)的關(guān)系 如下表所示:

因在系統(tǒng)中使用微處理器作為主控制器,因此FPGA 的模式需選擇Slave 方式,所以有 2 種模式可以選擇,即Slave SelectMap 和Slave Serial。這2 種模式的區(qū)別在與數(shù)據(jù)管腳的數(shù) 目不同,Slave Serial 模式只有1 個管腳用于數(shù)據(jù)傳輸,屬于串行傳輸,而Slave SelectMap 模式有8 個管腳用于數(shù)據(jù)傳輸,屬于并行傳輸。這2 種模式可以任意選擇,本文選擇的是 Slave SelectMap 模式。

2.3 Slave SelectMap 配置模式

Slave SelectMap 配置模式在管腳信號功能、配置流程、配置數(shù)據(jù)等方面有自己的特點, 在進行電路板設(shè)計以及程序編寫時需要注意。下面對其主要特點進行說明。

2.3.1 Slave SelectMap 模式使用的管腳信號:

SelectMap 模式下使用的FPGA 管腳為:

根據(jù)上表,可以將微控制器的通用IO 管腳與上述FPGA 管腳連接起來,連接電路圖如圖1 所示:

linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解(linux不再難懂)

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