芯片設(shè)計(jì)工程師根據(jù)功能，完成RTL設(shè)計(jì)，添加各種約束，完成綜合、Place & Route等一系列工作之后，還需要一些配置數(shù)據(jù)，完成寄存器初始化等內(nèi)容，才能開(kāi)始工作。

今天我們一起來(lái)聊一聊FPGA的配置數(shù)據(jù)模式。

FPGA配置方式

根據(jù)FPGA配置過(guò)程控制者的不同，我們將配置方式主要分為三類：

FPGA控制配置過(guò)程第一種最常見(jiàn)的模式是，從片外FLASH中加載配置所需的比特流，F(xiàn)PGA內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)鐘，整個(gè)過(guò)程有FPGA自主控制。FPGA 上電以后，將配置數(shù)據(jù)從FLASH中，讀入到SRAM中，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)映射。

優(yōu)點(diǎn)：不需要借助其他模塊或者終端，自己控制整個(gè)過(guò)程。

缺點(diǎn)：一般只能從FLASH（掉電不會(huì)丟失數(shù)據(jù)）或者其他片外非易失性存儲(chǔ)器中，加載配置，配置方式有限。

處理器控制器控制配置過(guò)程第二種模式是，通過(guò)借助處理器、控制器或者其他終端，完成配置過(guò)程。FPGA 作為從設(shè)備，微處理器或者控制電路提供配置所需的時(shí)序，實(shí)現(xiàn)配置數(shù)據(jù)的下載。

優(yōu)點(diǎn)：配置方式靈活。可以將配置數(shù)據(jù)放置在FLASH、硬盤(pán)燈存儲(chǔ)介質(zhì)中，通過(guò)其他終端完成整個(gè)配置過(guò)程。

缺點(diǎn)：需要借助其他終端設(shè)備。

通過(guò)JTAG配置第三種模式，通過(guò)JTAG完成配置。一般情況下，是通過(guò)JTAG進(jìn)行調(diào)試，將比特流文件下載到FGPA中。需要注意的是，這種模式下，如果出現(xiàn)斷電，則配置失效。

此外有的FPGA還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置，在實(shí)際工作中，接觸較少，所以不再贅述。

單片F(xiàn)PGA多片F(xiàn)PGA配置

單片F(xiàn)PGA和多片F(xiàn)PGA的配置過(guò)程類似，但還是有些不同，下面我們分開(kāi)來(lái)描述一下，在FPGA控制配置過(guò)程這種模式下面，兩者的異同。

單片F(xiàn)PGA配置FPGA 的CCLK 管腳，提供工作時(shí)鐘給PROM ，PROM 在CCLK 的上升沿，將數(shù)據(jù)從D0 管腳送到FPGA 的DIN 管腳，這種方式是最簡(jiǎn)單也是最常用的一種配置方式。在這種方式下，有兩點(diǎn)非常重要：

電源適配性。從上面描述可以看出，整個(gè)過(guò)程需要FPGA和PROM之間進(jìn)行通信，所以兩者的接口電平必須一致，即FPGA管腳電壓和PROM的輸入電壓相等。JTAG鏈的完整性。保證JTAG 連接器、FPGA、PROM 的TMS、TCK 連在一起，保證從JTAG 連接器TDI 到其TDO 之間閉合回路。多片F(xiàn)PGA配置配置過(guò)程單片和多片過(guò)程相似，但是多片F(xiàn)PGA 配置時(shí)，需要區(qū)分主設(shè)備從設(shè)備，且需要選擇不同的配置模式。

小結(jié)

在實(shí)際工作中，工程師根據(jù)具體的工作需要，選擇相應(yīng)的配置方式。

精彩推薦 至芯科技12年不忘初心、再度起航11月12日北京中心FPGA工程師就業(yè)班開(kāi)課、線上線下多維教學(xué)、歡迎咨詢！ SPI總線的特點(diǎn)、工作方式及常見(jiàn)錯(cuò)誤解答 如何提高FPGA的工作頻率掃碼加微信邀請(qǐng)您加入FPGA學(xué)習(xí)交流群

歡迎加入至芯科技FPGA微信學(xué)習(xí)交流群，這里有一群優(yōu)秀的FPGA工程師、學(xué)生、老師、這里FPGA技術(shù)交流學(xué)習(xí)氛圍濃厚、相互分享、相互幫助、叫上小伙伴一起加入吧！