FPGA配置详解：AS与JTAG模式

"AS和JTAG配置模式是FPGA器件常见的两种配置方法，涉及到FPGA在上电后的初始化过程。本文将详细介绍这两种模式以及JTAG配置方式，并提供在SF-EP1C6开发板上的实验操作说明。" AS配置方式详解： AS（Active Serial）是由FPGA器件自身引导的配置过程，它控制外部存储器和初始化操作。在AS模式下，配置数据通过DATA0引脚传入FPGA，并在DCLK输入上的上升沿同步，每1个时钟周期传输1位数据。这种模式主要适用于Cyclone系列FPGA，使用EPCS系列配置芯片（如EPCS1、EPCS4）。在AS配置中，FPGA处于主动地位，配置器件则是从属的。 PS配置方式详解： Passive Serial（PS）配置方式则由外部设备（如计算机或控制器）控制整个配置过程。配置数据也是通过DATA0引脚进入FPGA，但在DCLK上升沿锁存，同样每1个时钟周期传输1位。这种模式常用于通过增强型配置器件（如EPC16、EPC8、EPC4）从外部存储部件加载配置数据。 JTAG配置方式详解： JTAG（Joint Test Action Group）是一种工业标准接口，最初设计用于芯片测试。在FPGA配置中，JTAG利用IEEE Std 1149.1联合边界扫描接口，支持JAMSTAPL标准。通过Altera的下载电缆或主控器，用户可以方便地进行FPGA的配置。在正常工作时，FPGA的配置数据存储在SRAM中，每次上电都需要重新下载。 实际操作步骤： 在SF-EP1C6开发板上进行AS和JTAG配置时，通常会使用Altera的BlasterII、BlasterMV或USBblaster等下载线。首先，确保开发板连接正确，然后根据具体需求选择配置模式。对于AS模式，需要连接EPCS配置芯片，并通过DATA0引脚进行数据传输；对于JTAG模式，需要连接JTAG接口，通过TMS、TDI、TDO和TCK等信号线进行配置。 在AS模式下，开发板的电源启动后，FPGA会从配置芯片读取数据并完成初始化。而在JTAG模式下，可以通过电脑上的开发工具，如Quartus II，通过JTAG接口发送配置数据到FPGA。这两种模式的选择取决于系统的需求，例如在开发阶段，JTAG模式便于调试；而在产品应用中，AS模式能实现快速、独立的启动。 总结： AS和JTAG配置方式在FPGA应用中各有优势，AS适合需要快速启动且配置数据稳定的场合，而JTAG则更适合于开发和调试环境。理解并掌握这两种配置方式对于FPGA设计者至关重要，能帮助他们在不同应用场景中做出最佳选择。