低成本串行e-Flash配置方案：FPGA在电力仪表中的应用

大容量串行e-Flash的FPGA配置方案针对Xilinx公司的Spartan II系列FPGA提供了一种创新且经济高效的配置策略。FPGA作为现场可编程门阵列，因其通用性强、设计灵活、集成度高和编程便捷等特点，自1985年Xilinx引领市场以来，得到了广泛应用，尤其是在军事、通信、医疗和消费电子等领域展现出了卓越性能。 Spartan II系列，特别是XC2S30这款FPGA，拥有3万门的高密度和低电压优势，支持电力测量仪表中的复杂功能，如采样数据的串行编码和多CPU间的高效数据交换。然而，由于CMOS RAM工艺的易失性，使得在设备断电后，配置信息会丢失，这就需要在每次上电时进行重新配置。 传统的配置方式通常依赖专用的配置芯片，虽然速度快但成本较高。本文作者为了降低成本和简化接口，提出了使用Megawin公司的1Mb大容量串行e-Flash存储器MM36SB010来存储FPGA配置文件。这种存储器具有容量大、成本低的优点，能有效降低开发成本和提高移植性。 在配置过程中，文章详细介绍了如何通过微控制器（MCU）在被动串行模式下，实现对XC2S30的在线配置。这种方法避免了使用昂贵的专用配置芯片，降低了整体硬件成本，同时保持了配置过程的简便性和灵活性，适应不同应用场景的需求。 这项配置方案不仅解决了FPGA的配置问题，还优化了电力测量仪表的开发流程，为其他类似项目提供了有价值的参考。通过采用大容量串行e-Flash，本文为业界提供了一种经济实用的FPGA配置解决方案，对于提升FPGA在低成本应用中的竞争力具有重要意义。