نکاتی در مورد طراحی شماتیک فلش و پروگام کردن قطعات Xilinx V6 FPGA

فرمت: PDF

زبان: فارسی

تعداد صفحات: 72

در این فایل نکاتی در مورد طراحی شماتیک بردهای دارای Xilinx Virtex-6 FPGA بیان شده است که برای طراحان شماتیک بردهای FPGA خانوائده های دیگر هم مفید خواهد بود.

FPGA  های  Virtex-6 با بارگذاری داده‌های پیکربندی (رشته بیتی) در حافظه داخلی، پیکربندی می‌شوند. FPGA  های Virtex-6 می‌توانند خودشان را از یک دستگاه حافظه خارجی غیر فرار، بارگذاری کنند، یا می‌توانند از یک منبع هوشمند خارجی ، مثل یک میکروپروسسور، پردازنده DSP، میکرو کنترلر، PC، یا یک دستگاه تست برد (board tester) ، برای پیکربندی استفاده کنند. درهرصورت دو مسیر داده عمومی جهت پیکربندی وجود دارد. یکی مسیر داده سریال که جهت اشغال حداقل پایه‌های لازم، استفاده می‌شود، و دیگری مسیر داده‌ای با عرض 8-bit ، 16-bit یا 32-bit است که برای عملکرد قوی یا جهت دستیابی (یا اتصال) به رابط‌های استاندارد صنعتی، مورد استفاده قرار می‌گیرد، که برای منابع داده خارجی مثل پردازنده‌ها ، یا حافظه flash موازی x8 یا x16 ، ایده آل می‌باشد.

FPGA های شرکت Xilinx، مانند پردازنده‌ها و قطعات جانبی پردازنده، هر زمان که نیاز باشد و به تعداد دفعات نامحدود قابل برنامه‌ریزی مجدد هستند.

چون داده‌های پیکربندی FPGA شرکت Xilinx در لچ های پیکربندی CMOS (CCLs) ذخیره شده‌اند، باید بعد از خاموش و روشن شدن پیکربندی مجدد شوند. رشته بیت پیکربندی هر بار از طریق پایه‌های پیکربندی در قطعه بارگذاری می‌شود، این پایه‌ها برای حالت‌های مختلف پیکربندی به کار گرفته می‌شوند:

• حالت پیکربندی Master-Serial
• حالت پیکربندی Slave-Serial
• حالت پیکربندی Master SelectMAP (موازی)( x8 و x16)
• حالت پیکربندی Slave SelectMAP (موازی)( x8 و x16 و x32)
• حالت پیکربندی JTAG / boundary-scan
• حالت پیکربندی فلش Master Serial Peripheral Interface (SPI)
• حالت پیکربندی فلش Master Byte Peripheral Interface Up or Down (BPI-Up or BPI-Down) (x8 و فقط x16)

1-1-1      ملاحظات طراحی

برای ایجاد یک سیستم کارآمد، توجه به حالت پیکربندی FPGA و تطبیق آن با بهترین حالت مورد نیاز، مهم است. هر حالت پیکربندی، پایه‌های مشخصی از FPGA را به خود اختصاص می‌دهد و همچنین می‌تواند در حین پیکربندی، به‌طور موقت از سایر پایه‌ها استفاده کند. این پایه‌های اختصاص داده نشده[1] پس از اتمام فرایند پیکربندی برای استفاده‌های عمومی دیگر دوباره آزاد می‌شوند.

همچنین، حالت پیکربندی می‌تواند روی ورودی-خروجی‌های برخی از بانک‌ها محدودیت ولتاژی قرار دهد. چندین گزینه اختیاری جهت پیکربندی در دسترس است، ولی اغلب یک راه‌حل بهینه برای هر سیستم وجود دارد. برای انتخاب بهترین گزینه پیکربندی، چندین موضوع باید در نظر گرفته شود: راه‌اندازی کلی، سرعت، قیمت و پیچیدگی.

1-1-1-1                منبع داده پیکربندی

FPGA های Virtex-6 برای بیشترین انعطاف‌پذیری طراحی شده‌اند. FPGA یا به‌طور خودکار به‌وسیله داده‌های پیکربندی، خودش را از روی PROM بارگذاری می‌کند، یا این کار را از روی یک دستگاه هوشمند خارجی دیگر، نظیر میکروپروسسور یا میکرو کنترلر انجام می‌دهد.

[1]  پایه‌هایی که فقط مخصوص پیکربندی نیستند و در حین پیکربندی می‌توان به‌صورت موقت از آن‌ها استفاده کرد و پس از آن برای سایر کاربردها آزاد می‌شوند.

فنی و مهندسی

فایل های جدید