SOPC中FPGA IP核12C配置方案的研究与实现

"这篇硕士论文主要探讨了在System on a Programmable Chip (SOPC) 系统中针对FPGA的IP核配置方案的研究与实现。作者梁颖以软件工程（微电子）专业的硕士身份，由导师张鹤鸣和王佩宁指导，于2010年完成。论文首先概述了SOPC的发展、应用以及IP核复用技术，接着深入研究了FPGA的配置流程和I2C数据总线协议，提出了一种基于I2C总线的FPGA配置新方案。" 在SOPC系统中，FPGA (Field-Programmable Gate Array) 是一种关键的可编程逻辑器件，能够根据需求配置成各种功能模块。IP核（ Intellectual Property Core）是预先设计好的硬件模块，可以重复使用，大大简化了系统设计。本论文的重点在于如何利用I2C (Inter-Integrated Circuit) 数据总线来配置FPGA中的IP核。 I2C总线是一种多主控、串行通信协议，常用于低速设备间的通信。在论文中，作者采用了自顶向下的设计方法，使用Verilog HDL (Hardware Description Language) 编程设计了I2C主从IP固核。主IP核负责发起通信，而从IP核响应并处理来自主IP核的请求。这些IP核被集成到FPGA中，作为FPGA配置部分和控制部分的接口，使得微处理器可以通过I2C总线对FPGA进行配置和状态回读。 论文还对“FPGA+MCU+FLASH”的SOPC系统进行了全面分析，构建了一个验证配置方案的系统。这里，MCU（Microcontroller Unit）通常用于管理和控制整个系统的操作，而FLASH存储器则用来存储配置数据。为了验证配置的正确性，论文详细分析了配置位流和回读位流的结构，并以此为基础检查了I2C接口配置和FPGA状态回读的准确性。 这项研究提供了一种新的方法，使微处理器能有效地访问和管理FPGA中的IP核，增强了SOPC系统中系统总线对FPGA配置的灵活性。这一创新的配置方案对于SOPC系统的设计和优化具有重要的实践意义，特别是在需要频繁更新或动态调整FPGA功能的场合。关键词包括SOPC、FPGA、IP核、I2C配置方案。