CN201111020Y - Fpga初始化下载配置装置 - Google Patents

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CN201111020Y CNU2007200820947U CN200720082094U CN201111020Y CN 201111020 Y CN201111020 Y CN 201111020Y CN U2007200820947 U CNU2007200820947 U CN U2007200820947U CN 200720082094 U CN200720082094 U CN 200720082094U CN 201111020 Y CN201111020 Y CN 201111020Y
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覃远年
田克纯
陈皓
首照宇
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Abstract

本实用新型提供了一种FPGA初始化下载配置装置，其特征是：PC机通过下载线和存储器下载口或FPGA下载口连接，存储器分别与存储器下载口及单片机连接，FPGA分别与单片机及FPGA下载口连接。本装置不仅可以采用普通的存储器配合单片机实现对FPGA数据的下载配置，而且还可以通过串口或并口下载线从PC机直接下载FPGA配置数据到存储器中，无需另配编程器即可在线下载配置数据，使得FPGA开发板使用更方便，成本更低。本装置还可以由PC机直接下载数据到FPGA中。

Description

FPGA初始化下载配置装置
技术领域：
本实用新型涉及可编程逻辑器件FPGA，具体是FPGA初始化下载配置装置。
背景技术：
FPGA由于掉电后配置数据会丢失，都必需外接存储器来保存配置数据。设计者一般采用专用存储器EPC1441、EPC1、EPC2等配置数据的存储。但存在以下问题：一是由于EPC1441、EPC1只能一次性编程，利用率不高；二是价格高，具有100次可重复编程的EPC2等芯片价格较高。还有采用单片机加FLASH存储器的方案进行FPGA配置，但配置数据要预先写入FLASH存储器，需要另外的编程器对FLASH存储器预先写入配置数据才能使用，操作比较麻烦，利用率低，成本也高。
实用新型内容：
本实用新型的目的是为克服现有技术的不足，而提供一种使用方便，无需另配编程器，即可在线下载配置数据的FPGA初始化下载配置装置。
实现本实用新型目的的技术方案是：
本实用新型包括PC机、下载线、存储器下载口、存储器，单片机、FPGA、FPGA下载口，其特征在于：PC机串口或并口通过下载线与存储器的下载口或FPGA的下载口连接，存储器分别与单片机和存储器下载口连接，FPGA分别与单片机和FPGA下载口连接。
所述的PC机为具有并口或串口的PC机。
所述的存储器为具有I2C或SPI接口的存储器，可以是一片或一片以上。
所述的FPGA为不同型号的FPGA芯片，可以是一片或一片以上。
所述下载线可以是串口或并口下载线。
本装置工作过程是：PC机的程序通过下载线来操作存储器的接口，把配置数据直接下载到存储器中，数据下载到存储器之后，再由单片机读取存储器中的数据，单片机按照FPGA数据配置的时序要求把存储器中的数据下载到FPGA中，完成整个FPGA的配量工作。
下载线也可以直接连接到FPGA的下载口，PC机直接下载数据到FPGA中，进行实验调试，方便修改程序。
本实用新型的优点在于：
1、可以用现有的下载线对I2C接口或者SPI接口的存储器写入FPGA配置数据，不需要另加编程器对存储器进行编程，开发系统所需的成本较低；
2、由单片机对I2C接口或者SPI接口的存储器集成电路进行读数据操作，所需的I/O口很少，可以用端口较少，成本低廉的各种单片机，I2C接口或者SPI接口的存储器集成电路的成本也较低；
3、I2C接口或者SPI接口的存储器可以多片级联，可以方便的扩展存储器，很方便的进行现场多方案配置；
4、由单片机读取存储器中的数据下载配置到FPGA中，完成FPGA的配置工作；FPGA开发板可以脱离计算机，能够独立运行及测试；
5、也可以由PC机直接下载数据到FPGA中，进行实验调试，方便修改程序；但由于FPGA掉电后配置数据会丢失，此时不能脱机调试。
附图说明：
图1是本实用新型在PC机下载数据到存储器时的连接框图。
图2是本实用新型在PC机下载数据到FPGA时的连接框图。
图中1、存储器的下载口，2、存储器，3、单片机，4、FPGA的下载口，5、FPGA，6、下载线，7、PC机。
具体实施方式：
一种FPGA初始化下载配置装置是：将I2C接口或者SPI接口的存储器2与单片机3相连，存储器2的接口也连接到存储器的下载口1，PC机串口或并口通过下载线6连接到跟存储器相连的下载口1，PC机的程序即可通过下载线6来操作存储器2的接口，把配置数据直接下载到存储器2中，数据下载到存储器2之后，再由单片机3读取存储器2中的数据，单片机3按照FPGA5数据配置的时序要求把存储器3中的数据下载配置到FPGA5中，完成整个FPGA5的配置工作。
下列实施例将进一步说明本实用新型：
实施例1
本实用新型包括PC机7和由存储器2、单片机3、FPGA下载口4、FPGA5、下载线6构成的FPGA开发板，PC机通过下载线6和存储器2的下载口1或FPGA的下载口4连接，存储器2分别与存储器的下载口1及单片机3连接，FPGA5分别与单片机3及FPGA的下载口4连接。
上述的FPGA5芯片为EP1K10TCI44，存储器2为24LC256，存储器的接口为I2C，下载线6为ByteBlasterMV并口下载线，单片机3为PIC12F508，24LC256的接口SCL、SDA也连接到单片机的I/O口GP0、GP6。PC机数据下载到存储器2之后，再由单片机3读取存储器2中的数据，单片机3按照FPGA5数据配置的时序把存储器中的数据下载配置到FPGA5中，完成整个FPGA5的配置工作，FPGA5开发板可以脱离计算机运行。
ByteBlasterMV下载线6也可直接连接到FPGA的下载口4，PC机7直接下载数据到FPGA5中，进行在线调试，方便修改程序；但由于FPGA5掉电后配置数据会丢失，不能脱机调试。
实施例2
存储器2采用SPI接口的25LC256来保存FPGA5的配置数据，存储器2的接口SCK、SI、SO连接到存储器的下载口1，同时SCK、SI连接到单片机3，其它与实施例一相同。
实施例3
下载线6采用串口下载线，其它与实施例一相同。

Claims (5)

1、一种FPGA初始化下载配置装置，包括存储器的下载口(1)、存储器(2)、单片机(3)、FPGA的下载口(4)、FPGA(5)、下载线(6)、PC机(7)，其特征是：PC机(7)通过下载线(6)与存储器下载口(1)或FPGA的下载口(4)连接，存储器(2)分别与存储器下载口(1)及单片机(3)连接，FPGA(5)分别与单片机(3)及FPGA的下载口(4)连接。
2、如权利要求1所述的FPGA初始化下载配置装置，其特征是：所述的PC机(7)为具有并口或串中的PC机。
3、如权利要求1所述的FPGA初始化下载配置装置，其特征是：所述的存储器(2)为具有I2C或SPI接口的存储器，该存储器为一片或一片以上。
4、如权利要求1所述的FPGA初始化下载配置装置，其特征是：所述的FPGA(5)为不同型号的FPGA芯片，可为一片或一片以上。
5、如权利要求1所述的FPGA初始化下载配置装置，其特征是：下载线(6)为串口或并口下载线。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106126464A (zh) * 2016-08-29 2016-11-16 南京亚派科技股份有限公司 一种串口加载fpga配置文件的电路
CN108182073A (zh) * 2017-12-29 2018-06-19 西安智多晶微电子有限公司 一种基于fpga的在线下载电路

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