使用ICAP原语实现SPI-Multiboot加载.pdf_icap原语 - CSDN文库

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风丫头

使用 ICAP 原语实现 SPI-Multiboot 加载

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2020/06/11

V1.0

ICAP 实现 SPI-Multiboot：A→B→A

Multiboot

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风丫头第 1 页共 10 页

1 重配置Multiboot的应用需求

当多个应用程序同时在一个硬件平台上实现时，各个程序的资源使用和数据通路可能会冲突，

这增加了控制电路设计的复杂程度，给开发人员增加了工作量和开发难度。通过多重配置，可以将

多个应用程序根据需要分时加载到 FPGA 中，不仅精简了电路设计，而且使系统更加灵活。FPGA

多重配置的特点可以让特定条件下的用户选择片上资源不多的 FPGA 去实现需要很多资源 FPGA

才能实现的功能，这大大降低了开发费用，同时提高了 FPGA 的利用率。

2 ICAP实现Multiboot的原理介绍

FPGA 具有多重配置的特性，允许用户在不掉电重启的情况下，根据不同时刻的需求，可以从

FLASH 中贮存的多个比特文件选择加载其中的一个，实现系统功能的变换。

当 FPGA 完成上电自动加载初始化的比特流后，可以通过触发 FPGA 内部的多重启动事件使得

FPGA 从外部配置存储器(SPI FLASH)指定的地址自动下载一个新的比特流来重新配置。FPGA 的

多重配置可以通过多种方式来实现。本文采用的是基于 ICAP 原语的状态机编码方式。通过调用

Xilinx 自带的 ICAP 原语，编写状态机按照一定的指令流程对 ICAP 原语进行不断的配置，可以控

制 FPGA 重新配置。

2.1 IPROG指令序列

在调用了 ICAP 原语接口之后，通过 Verilog/VHDL 编码的方式实现状态机。通过状态机发送

IPROG 指令给 ICAP 原语，ICAP 原语在接收到这些指令后会根据指定的地址自动加载配置文件。

IPROG 指令的作用跟外部 Program_B 管脚的作用类似，都是对 FPGA 芯片进行复位操作，该

复位操作对 FPGA 内部的应用程序进行复位，复位过程中除专用配置管脚和 JTAG 管脚，其他输入

/输出管脚均为高阻态，同时 IPROG 指令不能复位专用重配置逻辑，如 WBSTAR 寄存器、TIMER

寄存器、BSPI 寄存器和 BOOTSTS 寄存器。IPROG 指令能够触发 FPGA 开启初始化流程，同时拉

低 INIT 和 Done 信号。完成复位操作后，将默认的加载地址用热启动地址寄存器(Warm Boot Start

Address，WB-STAR)中的新地址替换。

2.1.1 IPROG指令包

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评论1

朱守金

2023-02-22

#内容详尽

~衣冠禽兽~

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