单片机之FPGA选修部分基础了解
由于菜菜想要多拿点分,就在学STC的同时也选修了FPGA,今天刚开始接触,那就记下一些重点吧
FPGA
现场可编程门阵列 (Field Programmable Gata Array)
FPGA板说明:
FPGA外部时钟输入管脚为 10 脚(板上标有CLK : 10),时钟频率为12MHZ;
FPGA板载8个数码管、16个LED、8位DIP开关(带指示灯)、4个按键等资源;每个器件近端均标有连接FPGA管脚号,如K2 52表示K2按键开关连接至FPGA 第52脚;
主要使用quatus来实现我们的下载,编程,仿真等
编程仿真等我们很早之前就已经学习过了,我们下面主要说一下它的下载,这样我们可以很直观的看到实验现象,从而激起学习兴趣(嘻嘻嘻)
两种下载方式:
- 基于 JTAG 的配置方式
- 主动配置方式(AS)
注意其接口(两种下载接口外形一样)
JTAG
- JTAG 接口是一个业界标准,主要用于芯片测试等功能。
- 使用 IEEE Std 1149.1 联合边界扫描接口引脚,支持 JAM STAPL 标准,可以使用 Altera 下载电缆或主控器(我们用的是USB blaster)来完成。
- FPGA 在正常工作时,它的配置数据存储在 SRAM 中,加电时须重新下载。
- 在实验系统中,通常用计算机或控制器进行调试,因此可以使用 PS。
- 在实用系统中,多数情况下必须 由 FPGA 主动引导配置操作过程,这时 FPGA 将主动从外围专用存储芯片中获得配置数据, 而此芯片中 FPGA 配置信息是用普通编程器将设计所得的 pof 格式的文件烧录进去。
注意:
JTAG是直接烧到FPGA里面的,由于是SRAM(静态随机存储器),所以断电后要重烧,下载文件是 .SOF
下载
- 驱动安装
- USB Blaster 下载线连到开发板上JTAG接口(靠数码管旁)
开发板的USB接口上电 - 点击菜单栏的Tool → Programmer,进入下载配置页面
- Add File
- 选择JTAG
具体操作为:
- 选择 Mode 后的下拉框为 JTAG;
- 点击 Add File…,在弹出对话框选择该工程目录下的.sof 文件,确定;
- 勾选 Program/Configure。然后点击 Start,等待 Progress 到 100%
(如果Hardware serup 栏显示为“no hardware”,那么你需要先点击 Hardware Setup 进入一个对话框里选择你的下载线)
AS模式(active serial configuration mode)
FPGA器件每次上电时,作为控制器从配置器件EPCS主动发出读取数据信号,从而把EPCS的数据读入FPGA中,实现对FPGA的编程
注意:
AS是烧到FPGA的配置芯片里保存的,每次上电就写到FPGA里,下载文件是.POF
下载具体操作为:
- 选择 Mode 后的下拉框为 Active Serial Programming(AS模式);
- 点击 Add File…,在弹出对话框选择该工程目录下的.POF 文件,确定;
- 勾选 Program/Configure。然后点击 Start,等待 Progress 到 100%
扩展:
Win 10 环境下Blaster驱动安装是如果没开启“Device Install Service”和“Device Setup Manager” 两个服务安装时会出现错误,这时需要需要两个步骤:
- 开启硬件设备管理的服务
- 禁用驱动程序签名强制
即:
1、按键盘上的Win+R,在弹出的“运行”对话中输入“services.msc”,亦可通过“计算机管理”窗口下找到“服务”
2、在服务列表中找到“Device Install Service”和“Device Setup Manager”两个服务项,确认这两个服务是否开启,如果没有开启,可以点击左侧的“启动”此服务。
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