一種高檔FPGA可重構(gòu)配置方法

case(mode)
conf_mode1: address=23'h000000;
…… //初始化該模式起始地址
endcase
clk_start=0;
end
configure:
begin
if(clk_start==0)
count3=count3+1;
if(count3>=2000) //進(jìn)入配置模式后延時100us 開始寫數(shù)據(jù)
clk_start=1;
if(clk_start==1)
begin
DCLK=~DCLK;
if(DCLK==0) begin address=address+1;DATA_OUT=datain;end
end
end
init: begin …… end //配置完成，進(jìn)入初始化工作狀態(tài)
user_mode: begin …… end //初始化完成，進(jìn)入用戶工作狀態(tài)
endcase
end
endmodule

程序代碼在 QUARTUSⅡ6.0下的仿真時序如圖 5所示。其簡要工作過程是，外部 conf_start信號啟動一次配置，EPM7064A將 nCONFIG和 nSTATUS信號拉低， FPGA進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)，根據(jù) mode取得相應(yīng)的 Flash初始地址，復(fù)位完成 FPGA將 nSTATUS釋放，延時大約 100us后 EPM7064開始給 FPGA提供時鐘和數(shù)據(jù)，直到將配置數(shù)據(jù)全部寫入 FPGA，配置完成后 FPGA將 CONF_DONE釋放，表明配置完成， FPGA進(jìn)入初始化狀態(tài)，經(jīng)過內(nèi)部初始化后， INIT_DONE變高，表明 FPGA進(jìn)入工作狀態(tài)，各引腳將根據(jù)用戶定義的狀態(tài)工作。若配置過程中 nSTATUS被 FPGA拉低，則表明有配置錯誤，重新進(jìn)行配置，在任何工作狀態(tài)下外部指令都可以再次啟動配置。

3.2 配置文件的獲取
在 FPGA的工程設(shè)計編譯后產(chǎn)生的 .pof和.sof文件只能直接用于在 PS模式下對 FPGA進(jìn)行
配置，要用 Flash存儲配置數(shù)據(jù)，需要將配置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 .hexout或.hex格式， QUARTUSⅡ6.0提供兩種方法得到所需的文件［2］，一是編譯時改變編譯選項自動生成所需文件，二是將已有配置文件轉(zhuǎn)換為所需文件格式。
4 結(jié)束語
本文的創(chuàng)新點在于將可重構(gòu)配置方法成功應(yīng)用于某導(dǎo)航接收機(jī)中，充分利用了硬件資源。這種可重構(gòu)配置方法能根據(jù)指令自動更改 FPGA配置程序，重構(gòu)系統(tǒng)功能，實現(xiàn)了多模式導(dǎo)航體制融為一體，系統(tǒng)靈活性和可擴(kuò)展性大大增強(qiáng)，以較低的成本實現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)，具有一定的工程實用價值。