如何采用单片机实现CPLD-FPGA器件的被动串行模式的下载配置.doc
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1、如何采用单片机实现CPLD/FPGA器件的被动串行模式的下载配置引言随着电子技术的发展,当前数字系统的设计正朝着速度快、容量大、体积小、重量轻的方向发展。推动该潮流迅猛发展的引擎就是日趋进步和完善的高密度现场可编程逻辑器件设计技术。高密度现场可编程逻辑器件(CPLD/FPGA)能够将大量逻辑功能集成于一个单片IC之中,对基于E2PROM(或FlashMemory)工艺的器件,配置数据在掉电后不会丢失,可以直接采用ByteBlaster并口下载电缆对他们进行配置,但基于该架构的器件的集成度较低,一般在10万门以下;然而对基于SRAM工艺的器件,配置数据在器件掉电后会丢失,但基于该架构的器件的集成
2、度相对较高,一般在1万门以上。由于当前项目开发中所需使用的可编程逻辑器件的集成度要求越来越高,基于SRAM工艺的器件得到越来越广泛的使用,那么此时如何将配置数据成功地写入目标器件,并且保证其在掉电再上电后能够自动恢复配置数据,成为电子设计工程师能否正确使用基于SRAM工艺的器件必须掌握的一项技术。2系统组成该系统的硬件电路由AT89S2051单片机、AT24C256串行E2PROM,MAX232串行接口电路、复位及去耦合电路和被配置CPLD/FPGA器件组成,如图1所示。3系统硬件设计3.1芯片选型(1)单片机单片机采用ATMEL公司生产的AT89S2051单片机,该芯片与MCS51系列单片机
3、兼容。内含:2kBFlashE2PROM,128BRAM,15根I/O引线,2个16位定时器/计数器,1个5向量两级中断结构,1个全双工串行口和1个精密模拟电压比较器等。(2)串行E2PROM由于基于SRAM工艺的可编程逻辑器件(CPLD/FPGA)的配置数据在掉电后会丢失,需要外加存储器以保存配置数据。为了尽量减小电路板的面积,选用8脚的串行E2PROMAT24C256。AT24C256是ATMEL公司生产的2线制串行电可擦写只读存储器,具有自定时写周期特性,容量32kB。该器件特别适合于对功耗有严格要求的应用场合。(3)通信接口采用MAXIM公司生产的串行接口芯片MAX232将PC机与下载
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