[实用新型]一种FPGA多模式配置电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种FPGA配置电路，具体地涉及一种具有多种配置模式的FPGA配置电路。

背景技术

FPGA是基于SRAM(静态存储器)的应用技术，程序不能保存，需在上电时对FPGA进行配置。FPGA的配置模式有多种，以ALTERA公司的FPGA为例，一般有三种配置下载方式：一是主动串行配置模式AS(Active Serial Configuration)，它通过FPGA内嵌的配置模块和专用管脚发出控制信号去引导配置操作过程；二是被动串行配置模式PS(Passive Serial Configuration)则由外部计算机或控制器发出控制信号去引导配置过程。还有一种用于调试的JTAG(JointTest Action Group)配置模式，主要用于研发阶段程序的在线下载和边界调试，也可用于程序的固化。

现有的FPGA配置电路一般都是单一配置，如采用主动串行配置模式，则不支持远程在线升级，采用被动串行配置模式可利用串口实现在线程序升级，并可将专用EEPROM改为具有SPI串行总线的FLASH，除在上电时完成对FPGA的配置外将新程序代码写入指定的FLASH区域，同时还可在FLASH的非程序代码区存储访问用户的数据、参数，该方式给FPGA的应用带来了灵活性，不足之处是增加了系统开销。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有FPGA配置电路的不足，提供一种具有多种配置模式的FPGA配置电路。

本实用新型实现发明目的采用的技术方案是，一种FPGA多模式配置电路，包括存储器和现场可编程门阵列芯片，所述存储器连接现场可编程门阵列芯片并可对其进行配置控制和数据交换，其特征在于：所述存储器为具有SPI串行总线的FLASH芯片，所述配置电路还包括远程通讯芯片、缓冲器和数据选择器，所述远程通讯芯片接入缓冲器和现场可编程门阵列芯片，所述缓冲器接入现场可编程门阵列芯片和数据选择器，现场可编程门阵列芯片和缓冲器连接数据选择器后接入FLASH芯片输入端，FLASH芯片输出端连接现场可编程门阵列芯片。

更好地，所述现场可编程门阵列芯片连接有编程信号插座。

更好地，所述缓冲器为八总线缓冲器，所述数据选择器为四二选一数据选择器，所述配置电路还包括一复位芯片和四二输入或门，复位芯片的输出与或门6a、或门6d相连；或门6a输入来自现场可编程门阵列芯片、八总线缓冲器和复位芯片，输出到或门6b；所述或门6b输入来自或门6a和远程通讯芯片，输出到四二选一数据选择器；所述或门6c输入来自现场可编程门阵列芯片和远程通讯芯片，输出到或门6d；所述或门6d输入来自或门6c和复位芯片，输出到八总线缓冲器。

所述FLASH是具有ISP串行总线的非易失闪速存储器芯片，优选例是W25X系列芯片，其控制信号和数据输入与四二选一数据选择器相连，数据输出和FPGA相连；

所述四二选一数据选择器优选例是74HC157，其输入分别接FPGA的主动编程管脚、I/O控制管脚和八总线缓冲器，其选通信号输入端接或门6b；

所述远程通讯芯片优选例是LVDS Deserializer LV1224，数据总线管脚与FPGA和八总线缓冲器相连，其锁相环状态输出信号/LOCK与或门6b、或门6C和FPGA相连；

所述编程信号插座是FPGA的JTAG编程信号插座，与FPGA的相关管腿相连。

所述配置电路还包括电阻[81-87]，所述电阻[81]为下拉电阻接现场可编程门阵列芯片和八总线缓冲器，所述电阻[82]为下拉电阻接现场可编程门阵列芯片和或门6c，所述电阻[83-84]为上拉电阻接现场可编程门阵列芯片，所述电阻[85-86]为上拉电阻接现场可编程门阵列芯片和八总线缓冲器，所述电阻[86]还接或门6a，所述电阻[87]为上拉电阻接现场可编程门阵列芯片、远程通讯芯片、或门6b和或门6c。

本实用新型的有益效果是，在无需额外添加微处理器的情况下，将FPGA的单模式编程电路改为多模式编程电路，使其既可通过主动串行配置模式完成FPGA上电时的配置，又可通过被动串行配置模式完成对程序的远程升级，同时具备JTAG配置调试和程序固化功能，另用具有ISP通迅总线的FLASH代替专用EEPROM，开辟了用户数据存储区，从而增加了FPGA应用的灵活性和可靠性，降低了设计成本。该FPGA多模式编程电路尤其适用于需要远程升级和编程要求可靠性高的行业，例如自动化控制、LED显示屏控制、军工航天行业等。

附图说明

图1为本实用新型FPGA编程电路逻辑设计示意图。