FPGA配置深度解析：主从与JTAG模式详解

FPGA开发全攻略——配置电路详解 FPGA配置方法多样，主要分为三种模式：主模式、从模式和JTAG模式。主模式允许FPGA在上电后自动从片外非易失性存储器（如SRAM或SPIFlash）加载配置数据，包括串行和并行两种方式。串行模式通常用于单比特流，而并行模式支持字节宽度的数据传输，如Xilinx的主串模式和主并行模式。 从模式下，FPGA扮演从属角色，依赖外部处理器或微控制器提供时钟和数据传输控制，常见的从模式有从串行模式（如JTAG模式）、并行模式等。JTAG模式利用JTAG接口进行配置，PC通过TCLK时钟与FPGA通信，数据直接输入FPGA，适用于调试和实时更新。 现代FPGA设计普遍支持这些配置模式，以降低系统对配置电路匹配度的要求。主配置模式中，FPGA自主产生时钟，外部存储器提供数据，位宽可以是单比特或字节；而在从模式中，处理器通过同步串行接口按照配置数据的比特或字节宽度进行传输。 值得注意的是，FPGA的配置灵活性还体现在多个设备可以通过JTAG菊花链连接，共享同一块外部存储器，或者单个或多片FPGA可以从多块外部存储器获取配置数据，这增加了设计的扩展性和灵活性。Xilinx FPGA提供了多种配置模式，例如主串模式，以适应不同应用场景的需求。 理解并掌握这些配置模式对于FPGA的设计和应用至关重要，因为它们直接影响到硬件的性能、可靠性和开发效率。开发者需根据项目特性和目标选择合适的配置方式，确保硬件的稳定性和功能实现。