FPGA配置详解：主动串行、JTAG与被动方式

"FPGA配置方式设置" 在FPGA设计中，配置方式的选择至关重要，它决定了FPGA如何在系统启动时加载其内部逻辑。 Altera FPGA提供了多种配置方式以适应不同的应用需求。以下是对这些配置方式的详细说明： 1. FPGA主动串行(AS——ActiveSerial)方式：在这种配置模式下，配置数据通过串行配置器件（如EPCS系列）传递给FPGA。FPGA自身控制配置过程，支持20M和40M的配置速度，其中40M速度仅适用于Cyclone II系列。在实际应用中，若仅使用这一配置方式，可以将MSEL0和MSEL1引脚直接连接至VCC或GND。 2. JTAG方式：基于工业标准的Joint Test Action Group (JTAG)接口，FPGA可以通过此接口接收配置数据。JTAG不仅用于配置，还用于设备的测试和诊断。在这个模式下，FPGA仅输出响应信号。 3. FPGA被动(Passive)方式：被动配置方式包括多种子类型，如被动串行方式(PS)、快速被动并行(FPP)方式、被动并行异步(PPA)方式、被动并行同步(PPS)以及被动串行异步(PSA)方式。这些方式通常需要外部控制器（如CPLD或单片机）来驱动配置过程。例如，PS方式通过串行链路进行配置，而FPP则提供更快的并行配置速度。 在配置过程中，MSEL（Mode Select）引脚扮演关键角色。MSEL1和MSEL0的组合定义了具体的配置模式。如果需要多种配置方式，这些引脚必须由控制器动态控制。重要的是，MSEL引脚在配置开始前必须保持固定状态，不能悬空，以确保配置的正确性。 配置数据存储在外部电路，如专用的配置存储器或外部闪存中。当FPGA上电后，外部电路将配置数据加载到FPGA的片内配置RAM中，随后配置RAM中的数据控制FPGA的内部逻辑、寄存器以及I/O寄存器初始化，使能I/O驱动器等，最终FPGA进入用户模式，准备执行预设的逻辑功能。 总结来说，选择合适的FPGA配置方式取决于应用的需求，如速度、复杂性和系统资源。了解和正确设置这些配置方式对于实现高效、可靠的FPGA系统至关重要。