"该文档是Xilinx公司发布的应用指南XAPP445(v1.4),日期为2007年9月17日,主要讲述了如何使用SPI_Flash存储器来配置Spartan-3E系列的FPGA。SPI配置模式为Spartan-3E设计者提供了更多配置解决方案,因其闪存器件引脚少、体积小且供应充足。文档不仅涵盖了SPI Flash配置所需的硬件连接,还介绍了配置流程,并提供了一种工具,用于在系统编程特定的STMicroelectronics和Atmel SPI器件。此外,它还讨论了SPI协议的基本概念和供应商之间的差异。"
在Spartan-3E FPGA的配置方案中,SPI Flash模式提供了一种经济高效的选择,尤其适用于那些已经具备SPI或标准并行NOR Flash存储器的系统。与传统的串行和并行配置模式不同,SPI模式允许FPGA与同一存储器进行配置,同时还能在配置后提供对FPGA的随机存取和非易失性数据存储。Xilinx虽然不直接提供SPI或并行NOR Flash器件,但用户可以从第三方供应商处获取。
文档详细解释了SPI配置接口的使用,包括SPI Flash的基本工作原理。SPI(Serial Peripheral Interface)是一种简单、低速的串行通信协议,通常用于连接微控制器和其他外围设备。SPI接口一般由四条信号线组成:串行时钟(SCLK)、主输出从输入(MISO)、主输入从输出(MOSI)和芯片选择(CS)。在配置Spartan-3E FPGA时,这些信号线将连接到SPI Flash存储器相应的引脚上。
SPI编程方法也在指南中有所涉及,这包括如何正确设置时序参数以确保配置过程的正确性和可靠性。此外,由于不同供应商的SPI协议可能略有差异,文档也会分析这些差异,帮助设计者选择兼容的SPI Flash器件。
为了便于原型开发和测试,Xilinx提供了在系统编程(ISP)工具,使得开发者能够直接对选定的STMicroelectronics和Atmel SPI器件进行编程,而无需额外的编程设备。这大大简化了开发流程,特别是在迭代设计和调试阶段。
这篇应用指南为使用SPI Flash配置Spartan-3E FPGA的设计者提供了详尽的指导,包括硬件连接、配置流程、SPI协议理解和编程工具的使用,是开发基于Spartan-3E FPGA系统的宝贵参考资料。