CPLD/FPGA配置与下载详解

"CPLD/FPGA的配置与下载，涉及MAX系列和FLEX/ACEX系列的器件，包括配置过程、下载方式以及器件的工作状态。" 在电子设计领域，CPLD（复杂可编程逻辑器件）和FPGA（现场可编程门阵列）是常用的集成电路，它们可以灵活地实现各种数字逻辑功能。CPLD/FPGA的配置与下载是将设计代码写入这些器件的过程，也称为下载。这个过程使得CPLD/FPGA能够成为用户定制的数字电路或系统。 CPLD/FPGA器件的编程下载方式多样，可以从通信接口和器件类型两个角度来分类： 1. 按照使用计算机的通讯接口，有串口下载（如BitBlaster或MasterBlaster）、并口下载（ByteBlaster）以及USB接口下载（如MasterBlaster或APU）。 2. 根据CPLD/FPGA器件的类型，有CPLD编程（适用于片内有EPROM、E2PROM或闪存的器件）和FPGA下载（适用于片内有SDRAM的器件）。 此外，根据配置下载过程中器件的状态，又可分为主动配置和被动配置两种方式。主动配置由CPLD器件自身控制配置操作，而被动配置则由外部控制器如CPU或单片机来控制。 CPLD/FPGA在运行时通常经历三个主要状态： 1. 配置状态（Configuration mode）：这是将编程数据加载到器件的过程，也是下载过程。 2. 初始化状态（Initialization）：在此状态下，器件内部的寄存器复位，准备I/O引脚以正常工作。 3. 用户状态（User mode）：这是器件正常工作的状态，执行用户设计的功能。 对于MAX系列非易失性器件，如使用E2PROM或闪存的CPLD，可以通过专门的编程下载电缆（如ByteBlaster或BitBlaster）将设计数据下载到器件中，这种下载方式在断电后仍能保持数据。 在使用MAX+PLUSII软件进行下载配置时，用户可以选择适合的下载方式。对于MAX系列器件，可以使用如BitBlaster这样的专用电缆，无需额外的电源来保持配置信息。 CPLD/FPGA的配置与下载是一个关键步骤，它涉及到硬件接口的选择、器件特性和工作流程的理解，以及正确使用相应的编程工具，以确保设计的正确实施和器件的稳定运行。理解这些知识点对于从事数字系统设计的工程师来说至关重要。