Spartan-3E FPGA的SPI配置：连接与流程详解

本篇应用指南深入探讨了Spartan-3E FPGA中引入的串行外设接口(SPI)配置模式，这是一种创新的解决方案，扩展了设计人员的配置选项。SPI配置模式利用SPI Flash存储器，这种存储器具有引脚少、封装小巧以及供应链广泛的优点，非常适合对空间有限和成本敏感的应用。 相比于传统的串行和从并行配置，SPI模式允许设计师利用已经集成或外部的SPI兼容Flash存储器来配置FPGA，这对于那些已具备板上SPI设备或采用行业标准并行NOR Flash的系统尤其有用，因为它实现了配置来源的灵活性。尽管Xilinx本身并不提供或支持这些外部存储器件，但用户可以从第三方供应商处获取并集成。 SPI Flash的流行在于它在配置后能提供对FPGA的便捷随机存取，存储非易失性数据，使得系统具有更高的可靠性和可维护性。然而，SPI协议因供应商的不同而存在细微差别，因此指南详细解释了SPI的基本工作原理，以及如何处理这些差异以确保正确和高效地进行配置。 在使用本指南时，读者将学习到如何建立Spartan-3E FPGA与SPI Flash存储器之间的连接，包括信号线的配置、时序要求以及必要的硬件设置。此外，指南还提供了实用工具，帮助设计师在原型开发阶段对特定的STMicroelectronics和Atmel等品牌的SPI器件进行现场编程，简化了在系统配置过程。 最后，指南鼓励读者参考Xilinx的文档DS312《Spartan-3E Configuration Fundamentals》以获取更多关于SPI配置模式的详细信息，以便全面理解和利用这一功能。本应用指南是Spartan-3E FPGA用户在利用SPI Flash进行配置时的重要参考资料，对于提升设计效率和优化系统架构具有显著价值。