基于微處理器的嵌入式配置模式

圖 3 使用微處理器的被動并行異步配置電路

3 被動并行異步配置

如同被動串行配置一樣，被動并行異步配置也包括三個階段：復位、配置和初始化。被動并行異步配置電路圖如圖3所示。當nSTATUS或者nCONFIG為低電平時，器件處于復位狀態。微處理器在nCONFIG管腳產生一個由低到高的跳變啟動FPGA的配置。當nCONFIG變高后，器件脫離復位狀態，并且釋放漏極開路的nSTATUS管腳，FPGA準備接收配置數據，配置階段開始。在配置階段，微處理器FPGA當作存儲器，進行寫操作，即微處理器先使片選有效，然后把8比特數據送到Data[0:7]管腳上，并配置管腳RDYnBSY到低電平，表示FPGA正忙于處理配置數據，微處理器可執行其它功能。在RDYnBSY低電平期間，FPGA使用內部振蕩器時鐘處理配置數據。當FPGA準備接收下一字節的配置數據時，它驅動RDYnBSY到高電平。微處理器檢測到這一高電平，便送下一字節數據到配置管腳。為了節省一根用來檢測RDYnBSY的I/O線，可采用讀存儲器的方法讀FPGA，其中nRS為存儲器讀信號，在nRS有效期間，RDYnBSY信號被送到數據線D7上。也可以不檢測RDYnBSY，也不讀FPGA，簡單地等待延時tBUSY(max)+tRDY2WS+tW2SB之后就寫下一個配置數據字節。FPGA每處理一字節配置數據后，若發現錯誤就會將nSTATUS拉低，暗示配置出錯。微處理器可以檢測這一錯誤，并重新進行配置。如同被動串行配置一樣，FPGA在正確接收所有配置數據后，將釋放CONF_DONE信號，于是該管腳被外部上拉電阻拉高，表示配置結束，初始化開始。

4 配置數據文件的生成

Altera的MAX+PLUS II或Quartus II開發工具可以生成多種格式的配置文件，用于不同配置方法。不同目標器件，配置數據的大小不同。配置文件的大小一般由二進制文件(擴展名為.rbf)決定。Altera提供的軟件工具不自動生成.rbf文件，需要按照下面的步驟生成：①在MAX+PLUS II編譯狀態，選擇文件菜單中的變換SRAM目標文件命令;②在變換SRAM目標文件對話框，指定要轉換的文件并且選擇輸出文件格式為.rbf(Sequential)，然后予以確定。