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Spartan—6系列FPGA的配置方法研究
作者：石梅林赵月琴
来源：《电子科学技术》2016年第05期
摘要：现场可编程门阵列（FPGA）是一种用户可编程的逻辑器件，具有高度灵活的用户现场可编程方式。FPGA的配置指的是当设计者编译完软件代码并形成一个配置数据文件后，将这个数据文件加载到FPGA芯片内部的整个过程及其外部电路连接。本文介绍了Spartan-6 FPGA系列芯片支持的配置模式，对各模式的特点进行详细分析，并给出了如何按照系统设计需求选择最佳配置模式。
关键词：FPGA；配置；主串配置模式
中图分类号：F407.6 文献标识码： A 文章编号： 2095-8595 （2016） 05-553-06
电子科学技术 URL： http//https://www.doczj.com/doc/bf14685302.html, DOI： 10.16453/j.issn.2095-
8595.2016.05.004
Abstract： FPGA（Field Programmable Gate Array） is a kind of programmable logic devices. FPGAs are configured by loading application-specific configuration data—abitstream—into internal memory.This paper introduced the supported configuration modes of Spartan-6 family of FPGAs，analysised the characteristics of each mode and presented how to choose the FPGA configuration modebest matches the system’s requirements.
Key words： FPGA； Configuration； Master Serial Mode
引言
与CPLD不同，FPGA是基于门阵列方式为用户提供可编程资源的，其内部逻辑结构的功能是由配置数据决定的[1]。配置数据流来源于用户设计的软硬件逻辑，通过外部接口或微控
制器，将PROM芯片或外接智能设备中的配置数据加载到FPGA的SRAM中。配置是对FPGA的内容进行编程的过程，是FPGA从软件设计到硬件功能实现的重要步骤。
Spartan-6系列的FPGA是Xilinx公司于2009年推出的一代FPGA芯片，该系列的芯片采用45nm技术构建，功耗低、容量大，是一款性价比很高的芯片，可提供各种业界领先的连接特性，如高逻辑引脚比、小型封装以及各种多样化支持性I/O协议等。该系列芯片配置方式灵活多样，给用户带来方便的同时也带来了选择上的困惑，本文对各种配置方式进行了详细的研究，针对速度、成本、外围电路复杂度等方面进行综合比较，供从事该系列芯片开发者和初学者参考。
1 Xilinx FPGA配置模式[2]