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1、Copyright by Beilei XuAltera可编程逻辑器件 编程与配置Altera可编程逻辑器件编程与配置概要概要n配置方式及典型应用配置方式及典型应用n配置过程配置过程n主动串行配置主动串行配置n被动串行配置被动串行配置nJTAG配置配置nByteBlasterII下载电缆下载电缆n配置器件配置器件Altera可编程逻辑器件编程与配置配置方式配置方式n根据根据FPGA在配置电路中的角色，其配置数据可以用在配置电路中的角色，其配置数据可以用3种方种方式载入到目标器件中：式载入到目标器件中：FPGA主动方式FPGA被动方式JTAG方式Altera可编程逻辑器件编程与配置FPGA主动方
2、式：主动方式：ASn由目标由目标FPGA来主动输出控制和同步信号（包括配置时钟）来主动输出控制和同步信号（包括配置时钟）给给Altera专用的一种串行配置芯片（专用的一种串行配置芯片（EPCS1和和EPCS4等），等），在配置芯片收到命令后，就把配置数据发到在配置芯片收到命令后，就把配置数据发到FPGA，完成，完成配置过程。配置过程。nAltera FPGA所支持的主动方式为主动串行所支持的主动方式为主动串行AS（Active Serial）模式，只能够与）模式，只能够与Altera公司提供的主动串行配置芯公司提供的主动串行配置芯片（片（EPCS系列）配合使用。系列）配合使用。Altera可编
3、程逻辑器件编程与配置FPGA被动方式：被动方式：PS,PPS,FPP,PPA,PSAn由系统中的其他设备发起并控制配置过程。这些设备可以由系统中的其他设备发起并控制配置过程。这些设备可以是是Altera的配置芯片（的配置芯片（EPC系列），或者是单板上的微处系列），或者是单板上的微处理器、理器、CPLD等智能设备。等智能设备。FPGA在配置过程中完全处于在配置过程中完全处于被动地位，只是输出一些状态信号来配合配置过程。被动地位，只是输出一些状态信号来配合配置过程。n被动方式可分为以下模式：被动方式可分为以下模式： 被动串行 PS（Passive Serial）被动并行同步 PPS （Passi
4、ve Parallel Synchronous）快速被动并行 FPP （Fast Passive Parallel）被动并行异步 PPA （Passive Parallel Asynchronous）被动串行异步 PSA （Passive Serial Asynchronous）Altera可编程逻辑器件编程与配置JTAG方式方式nJTAG是是IEEE1149.1边界扫描测试的标准接口。从边界扫描测试的标准接口。从JTAG接接口进行配置可以使用口进行配置可以使用Altera的下载电缆，通过的下载电缆，通过QuartusII工工具下载，也可以采用智能主机（具下载，也可以采用智能主机（Intell
5、igent Host）如微处）如微处理器来模拟理器来模拟JTAG时序进行配置。时序进行配置。Altera可编程逻辑器件编程与配置各种配置模式的典型应用各种配置模式的典型应用Altera可编程逻辑器件编程与配置Altera FPGA系列支持的配置方式系列支持的配置方式(1) Although you cannot configure FLEX 6000 devices through the JTAG pins, you can perform JTAG boundary-scan testing.Altera可编程逻辑器件编程与配置FPGA配置过程配置过程nPS方式配置过程波形方式配置过程波形
6、Altera可编程逻辑器件编程与配置FPGA配置过程配置过程nFPGA配置状态机配置状态机Altera可编程逻辑器件编程与配置主动串行配置主动串行配置n单片配置单片配置Altera可编程逻辑器件编程与配置主动串行配置主动串行配置n配置时序配置时序Altera可编程逻辑器件编程与配置主动串行配置主动串行配置n多片配置多片配置Altera可编程逻辑器件编程与配置主动串行配置主动串行配置nAS串行配置芯片的在系统编程串行配置芯片的在系统编程Altera可编程逻辑器件编程与配置被动串行配置被动串行配置n使用下载电缆配置使用下载电缆配置Altera可编程逻辑器件编程与配置被动串行配置被动串行配置n使用下
7、载电缆进行多片配置使用下载电缆进行多片配置Altera可编程逻辑器件编程与配置被动串行配置被动串行配置n使用配置芯片配置使用配置芯片配置Altera可编程逻辑器件编程与配置被动串行配置被动串行配置n使用级联配置芯片进行多片配置使用级联配置芯片进行多片配置Altera可编程逻辑器件编程与配置被动串行配置被动串行配置n使用微处理器配置使用微处理器配置Altera可编程逻辑器件编程与配置JTAG配置方式配置方式n单片配置单片配置Altera可编程逻辑器件编程与配置JTAG配置方式配置方式n多片级联配置多片级联配置Altera可编程逻辑器件编程与配置ByteBlasterII下载电缆下载电缆nByte
8、BlasterII下载电缆的一端是连接计算机并行口的下载电缆的一端是连接计算机并行口的25-Pin公头，另一端是连接公头，另一端是连接FPGA的的10-Pin插座。插座。Altera可编程逻辑器件编程与配置nThe ByteBlaster II supports the following programming modes:Passive Serial Programming: Configures all Altera devices supported by the Quartus II software, excluding MAX 3000 and MAX 7000 devices.
9、Active Serial Programming: Programs a single EPCS1, EPCS4, EPCS16, or EPCS64 serial configuration device.Joint Test Action Group (JTAG): Programs or configures all Altera devices supported by the Quartus II software, excluding FLEX 6000 devices.ByteBlasterII下载电缆下载电缆Altera可编程逻辑器件编程与配置ByteBlasterII下载电
10、缆下载电缆n25-Pin信号定义信号定义Altera可编程逻辑器件编程与配置n10-Pin信号定义信号定义ByteBlasterII下载电缆下载电缆Altera可编程逻辑器件编程与配置配置芯片配置芯片增强型配置芯片主动串行配置芯片普通配置芯片Altera可编程逻辑器件编程与配置配置文件配置文件n配置文件类型：配置文件类型：.sof（SRAM Object File）.pof（Programmer Object File）.rbf（Raw Binary File）.rpd（ Raw Programming Data File）.hex或.hexout（Hexadecimal File）.ttf（
11、Tabular Text File）.sbf（Serial Bitstream File）.jam（Jam File）.jbc（Jam Byte-Code File）Altera可编程逻辑器件编程与配置配置文件配置文件n配置文件格式及用途：配置文件格式及用途：.sof ：如果选择配置模式为JTAG或PS方式，使用Altera的下载电缆对FPGA 进行配置时，将用到.sof文件。这个文件是QuartusII工具自动产生的。在使用.sof文件配置时， QuartusII下载工具将控制整个配置的顺序，并为配置数据流内自动插入合适的头信息。其它配置文件类型都是从.sof产生出来的。.pof ： .po
12、f文件是用来对各种Altera配置芯片进行编程的文件。要注意的是，需要在QuartusII工具中设置编程器件类型，才可以生成该类型的.pof文件。对一些小的FPGA ，多个FPGA的.sof文件可以放到一个.pof文件中，烧制到一个配置器件中；而对一些较大的FPGA，如果一个配置器件不够，可以使用多个配置器件，工具可以将配置文件分到几个配置芯片中。.rbf ： .rbf 文件是二进制的配置文件，只包含配置数据的内容。通常被用在外部的智能配置设备上，如微处理器。例如，一种用法是将.rbf 文件通过其它工具转换成十六进制的数组文件，编译到微处理器的执行代码中，由微处理器将数据载入到FPGA中。当然，也可以由处理器在配置过程中完成实时的转换工作。 .rbf 中的LSB（最低位）被首先载入到FPGA中。Altera可编程逻辑器件编程与配置QuartusII中关于芯片配置的选项中关于芯片配置的选项nAssignments / Device Settings Altera可编程逻辑器件编程与配置Copyright by Beilei XuENDAltera可编程逻辑器件编程与配置
