基于JTAG接口實(shí)現(xiàn)ARM的FPGA在線配置

　　在驅(qū)動程序中，與操作系統(tǒng)的write和read調(diào)用相對應(yīng)的jtag_write和jtag_read的函數(shù)如下(這兩個(gè)函數(shù)實(shí)現(xiàn)了JTAG輸入輸出信號的具體操作過程)：

　　Jam Player中調(diào)用該驅(qū)動時(shí)，在buffer中只提供TMS和TDI信號，如圖5(a)所示。根據(jù)硬件設(shè)計(jì)，系統(tǒng)使用的是S3C24lO的GPB端口的7、8、9、10引腳，GPB數(shù)據(jù)寄存器(GPBDAT)的結(jié)構(gòu)如圖5(b)所示。所以將buffer[0]的內(nèi)容寫到GPBDAT寄存器時(shí)，需要左移7位；讀取TDO信號時(shí)，僅需返回第10位數(shù)據(jù)。

　　4．2．4 JTAG在線配置的性能和時(shí)間

　　由于使用JTAG配置不支持配置信息的壓縮形式，JTAG配置的時(shí)間只與目標(biāo)芯片的型號有關(guān)，而與具體應(yīng)用無關(guān)。我們在PC系統(tǒng)中已驗(yàn)證：一個(gè)源程序?yàn)?0行的與門操作應(yīng)用和一個(gè)源程序超過6 000行的IEEE802．16物理層實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用，在QuartusII中使用JTAG下載時(shí)，下載配置的時(shí)間相同。

　　根據(jù)上述嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，Jam Player運(yùn)行在基于S3C2410處理器的Linux環(huán)境中，時(shí)鐘頻率為200 MHz，一次配置EP2C70的時(shí)間約為70 s。在相同的Jam Player運(yùn)行環(huán)境下，盡管不同應(yīng)用的Jam文件的大小不同，其配置時(shí)間是一樣的。要減少配置時(shí)間，可以有3種方法：一是提高運(yùn)行Jam Player系統(tǒng)的CPU速率；二是修改JamPlayer源程序的代碼，使其執(zhí)行效率更高；三是根據(jù)自身系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在滿足JTAG引腳時(shí)序的前提下，減少驅(qū)動程序的延時(shí)操作。

　　結(jié) 語

　　本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種基于ARM處理器的、在嵌入式Linux系統(tǒng)下通過FPGA的JTAG接口對其進(jìn)行在線配置的方案。該方法設(shè)計(jì)簡單，只需將JTAG的4個(gè)必需引腳連接；成本低廉，無需額外的配置芯片和設(shè)備(如AlteraEPC系列和EPCS系列)；使用靈活，通過ARM對FPGA進(jìn)行在線配置；系統(tǒng)無需重啟就可動態(tài)更新FPGA應(yīng)用。在我們的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)環(huán)境中，一次配置的時(shí)間約為70s。

參考文獻(xiàn):

[1].EP2C70datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/EP2C70_1438351.html.
[2].Devicedatasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/Device_1397784.html.