CycloneIII FPGA配置详解：AS与JTAG

"本文档是关于Altera公司的Cyclone III系列FPGA器件的手册翻译，主要关注AS（串行配置设备）和JTAG配置方法，适用于单片FPGA配置。内容涵盖了配置方式的优化、远程系统升级、配置电平的选择以及接口管脚的使用说明。" 在CycloneIII系列FPGA中，配置过程是一个关键步骤，它涉及到如何将设计的逻辑功能加载到FPGA芯片中。文章提到了两种主要的配置方式：AS（Serial Configuration Devices）和JTAG。AS配置是一种串行配置方式，适合于节省存储空间和加载时间。通过压缩数据，可以在不牺牲性能的情况下减小配置文件的大小，从而加快程序的加载速度。此外，远程系统升级功能允许在产品发布后进行更新，减少了新产品的上市时间。 AS配置使用了四个主要的接口管脚：DCLK（串行时钟）、DATA（串行数据输出）、ASDI（AS数据输入）和nCS（低电平有效的片选信号）。在设置这些管脚时，需要注意一些特殊要求，如MSELx管脚的接法，它们用于选择不同的配置电平和POR（上电复位）时间。例如，MSEL管脚的设置应参照表10-6进行，确保正确的电平标准和POR时间。同时，管脚如nCEO可以作为通用IO使用，但需要根据实际情况处理，如浮空或连接到其他器件的nCE。 在物理连接方面，有一些特定的要求。例如，DATA[0]管脚必须通过一个电阻与配置芯片连接，且配置器件与CycloneIII之间的连线长度需遵循表10-8的规定。此外，BANK1的IO电压在选择AS配置时必须为3.3V、3.0V或2.5V。在上电过程中，FPGA有一个POR时间延迟，期间nSTATUS和CONF_DONE保持低电平，所有IO处于三态输出状态。 配置过程分为复位、配置和初始化三个阶段。当nCONFIG或nSTATUS为低时，FPGA处于复位状态，经过POR时间后，nSTATUS被释放，进入配置模式。配置完成后，FPGA进入初始化阶段，准备执行设计的功能。 JTAG配置虽然没有在这段内容中详细展开，但通常用于测试和调试目的，允许通过TAP控制器访问FPGA内部的各个模块。JTAG接口通常包括TCK（时钟）、TDI（数据输入）、TDO（数据输出）和TMS（测试模式选择）管脚。 CycloneIII的配置过程是一个涉及硬件连接、软件优化和特定操作流程的综合过程，理解并正确实施这些步骤对于成功地在FPGA上实现设计至关重要。