FPGA配置模式详解：主模式、从模式与JTAG

"FPGA开发全攻略-配置电路.pdf" 本文主要探讨了FPGA（Field-Programmable Gate Array）的配置电路，详细阐述了三种主要的配置模式：主模式、从模式和JTAG模式。这些模式在FPGA的初始化和编程过程中起着关键作用，确保FPGA可以根据需求加载不同的逻辑设计。 (1) 主模式 主模式是FPGA自主进行配置的方式，它从外部非易失性存储器（如Flash）读取配置比特流。在主模式下，FPGA自身生成配置时钟CCLK，并控制整个配置过程。主模式进一步分为串行和并行两种，包括主串行模式、主SPIFlash串行模式、内部主SPIFlash串行模式、主BPI并行模式和主并行模式。这些模式的区别在于比特流的传输宽度和接口类型。 (2) 从模式 在从模式中，配置过程由外部的主智能终端（如处理器、微控制器或DSP）控制，它提供配置时序并将数据下载到FPGA。从模式也有串行和并行两种，包括从串行模式、JTAG模式和从并行模式。这种模式的优势在于配置数据可以存储在系统中的任何位置，增强了系统的灵活性。 (3) JTAG模式 JTAG（Joint Test Action Group）模式主要用于调试，通过JTAG接口的TCLK时钟，数据通过TDI输入FPGA，完成特定功能的配置。JTAG模式常用于多片FPGA的菊花链配置，允许多个FPGA共享同一外部存储器，或者从多个存储器读取配置数据。 主流的FPGA厂商，如赛灵思（Xilinx），支持各种主、从配置模式以及JTAG模式，以适应不同的应用场景。在选择配置模式时，需要考虑系统的复杂性、可用资源以及对速度和灵活性的需求。例如，Xilinx FPGA提供了五种常用的配置模式，包括主串行模式，这些模式使得开发者可以根据项目需求灵活选择最合适的配置方案。 总结来说，FPGA的配置电路是其可编程特性的核心部分，通过主模式、从模式和JTAG模式，开发者可以实现快速、灵活和可靠的FPGA初始化，满足不同应用场合的定制化需求。理解并熟练掌握这些配置模式对于成功地开发和部署FPGA系统至关重要。