DSP控制FPGA加载设计：TMS320C61416驱动双FPGA

"TMS320C61416EMIF下双FPGA加载设计" 在嵌入式系统设计中，FPGA（Field-Programmable Gate Array）的使用日益普及，因其灵活性和高性能而备受青睐。然而，基于SRAM的FPGA在电源断开后会丢失编程数据，这需要在每次上电时重新加载配置。本设计着重讨论了一种针对TMS320C61416 DSP的高效且经济的双FPGA加载方案，以解决这一问题。 TMS320C61416是一款由Texas Instruments（TI）生产的高性能数字信号处理器（DSP），具备强大的计算能力和高速的外部接口（EMIF）。在EMIF下实现双FPGA加载，可以利用DSP的高速总线能力，提高系统效率，并降低成本。传统的FPGA加载方式，如JTAG接口，虽然方便调试，但在工业应用中并不适用，因为它们不能保存配置数据。另一方面，使用专用PROM芯片虽然可以保持配置，但成本较高且采购周期长。 本文提出的解决方案是使用常见的FlashROM芯片来存储FPGA的配置数据，通过DSP的EMIF接口进行加载。这种方法的优势在于，FlashROM不仅价格适中，而且可以长久保存数据，适合产品化后的现场更新。具体实现时，以Xilinx的Virtex-4系列XC4VLX60 FPGA为例，其配置模式多样，其中Slave SelectMAP方式适合外部加载。 配置过程中，Virtex-4 FPGA的外部引脚MODEPIN（M0、M1、M2）决定了配置模式，共有五种不同的工作模式。在Slave SelectMAP模式下，FPGA配置需要遵循特定的时序，包括启动和初始化、比特流加载以及配置结束等步骤。在启动阶段，FPGA通过PROG_B引脚的低脉冲进行异步复位，然后在INIT_B信号上升沿采样模式引脚并开始加载数据。数据以字节为单位，在CCLK信号的上升沿传输至FPGA。 硬件设计中，需要连接DSP的EMIF引脚到FPGA的配置引脚，同时在软件层面，需要编写相应的控制程序来驱动DSP读取FlashROM中的配置数据，并按照FPGA的时序要求进行发送。此外，还需要考虑错误检测和恢复机制，确保配置过程的可靠性。 总结来说，TMS320C61416 EMIF下的双FPGA加载设计提供了一种创新的方法，它巧妙地结合了DSP的处理能力与FlashROM的非易失性存储特性，实现了FPGA的高效加载，降低了系统的成本，同时增强了系统的稳定性和可维护性，尤其适用于FPGA调试后期和产品固化阶段。这样的设计思路对于推动嵌入式系统特别是基于FPGA的复杂系统的开发具有重要的实践意义。