基于對EPCS在線編程的FPGA可重構方法

上位機通過下載線用Quartus軟件工具對EPCS配置芯片進行配置程序的燒寫操作，其配置文件必須為pof文件格式。在所設計的系統文件編譯完成后，Quartus軟件就可以生成燒寫所需的pof格式文件。
2．3 可重構系統設計
本設計主要是通過DSP的串口向CPLD器件發送控制命令以及要進行配置的數據包，CPLD解析命令后再執行相應的操作，以完成EPCS配置芯片所需的下載時序及配置數據。當EPCS配置芯片的數據下載完成后，再進行FPGA從配置芯片下載新的系統配置程序過程。一般情況下，在系統上電后，FPGA都要馬上從EPCS配置芯片中下載配置文件。在對EPCS配置芯片進行控制時，首先要讓FPGA釋放對EPCS配置芯片的控制，而且，在對EPCS配置芯片寫數據的操作完成后，又要將控制權交與FPGA，以便FPGA能夠下載最后一次完成的配置程序。本系統的可重構原理圖如圖2所示。

FPGA可重構系統中，DSP通過一個串口與CPLD進行通信，串口由數據信號線BDX、幀信號線BFSX以及時鐘信號線BCLKX組成，所有的控制命令和程序數據都是通過這三條信號來傳送的。FPGA器件的CONF_DONE信號線、nSTATUS信號線和nCONFIG信號線均需要用大小為10kΩ的電阻上拉，而nCE信號線則需用10kΩ的下拉電阻。CPLD器件通過nCONFIG信號線和nCE信號線對EPCS配置芯片的控制權進行控制或釋放。當系統上電后，CPLD器件首先對EPCS配置芯片表現為釋放狀態，而FPGA則執行EPCS配置芯片的數據讀取操作，即FPGA的配置過程是：FPGA通過nCSO管腳置EPCS配置芯片的nCS信號線為低電平，并通過ASDO管腳向EPCS發送控制命令和地址，然后在DCLK的上升沿，由配置芯片通過DATA0信號線將配置程序和數據發送到FPGA，在程序發送完畢以后，CONF_DONE由低電平變為高電平，隨后進行FPGA初始化并進入工作狀態。
當需要進行系統重構時，可由上位機向DSP器件發送控制命令以進行系統的重構操作。系統重構的流程圖如圖3所示，整個過程包括以下幾個步驟：

(1)上位機發送重構命令后，由DSP通過串口向CPLD器件發送控制選通命令字符串，命令經CPLD器件解析后將nCONFIG信號線置為低電平，并將nCE信號線置為高電平，從而取得對EPCS配置器件的nCS、DCLK、ASDI、DATA管腳的掌控權。此時，FPGA可釋放對EPCS的掌控權，但不讀取EPCS的配置程序數據。