對(duì)FPGA中SPI復(fù)用配置的編程方法的研究

　　3 SPI Flash軟件引導(dǎo)過(guò)程及SPI Flash編程

　　本實(shí)驗(yàn)使用簡(jiǎn)單的應(yīng)用程序(打印hello_world)，即工程“hello_world”。工程serial_Flash_bootloader就是上面設(shè)計(jì)的引導(dǎo)程序。

　　3．1 編譯用戶(hù)應(yīng)用程序的二進(jìn)制文件

　　由于應(yīng)用程序要在外部SDRAM中運(yùn)行，所以不需要初始化BRAM存儲(chǔ)器，如圖5所示。

　　為了指明程序的開(kāi)始地址和應(yīng)用程序的可執(zhí)行文件的產(chǎn)生路徑，需要在編譯選項(xiàng)中設(shè)置。右鍵“應(yīng)用程序工程”，Set Compiler Options在Output ELF file中選擇可執(zhí)行文件的產(chǎn)生路徑，如XC3S500E＼hello_world＼hello_world．elf，在Program Start Address中鍵入程序執(zhí)行的起始地址(這里是SDRAM的基地址：0x90000000)。接下來(lái)編譯應(yīng)用程序工程，編譯完成后就會(huì)在XC3S500E＼hello_world文件夾中產(chǎn)生hello_world．elf。為了后面對(duì)SPI Flash編程的需要，應(yīng)將elf轉(zhuǎn)變成二進(jìn)制形式的文件。這就需要利用cygwin shell窗口命令來(lái)完成，這個(gè)腳本提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的命令實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。利用mb-objcopy-O binaryoptions>ELF file input>bi-nary file to output>命令就可以將elf轉(zhuǎn)變成二進(jìn)制形式的文件(．b文件)。

　　例如：mb-objcopy-O binary ．／hello world／helloworld．elf．／hello_world／hello_world．b用來(lái)在工程目錄下hello_world文件夾創(chuàng)建工程的一個(gè)hello_world．b的二進(jìn)制文件。生成的文件hello_world．b大約2 KB左右。

　　3．2 Bootloader引導(dǎo)程序與硬件配置文件的生成

　　serial_Flash_bootloader要初始化到BRAM中(即在“工程”上右鍵→BRAM Initialization and unmark a11)。

　　這樣做的意義是在編譯Bootloader程序時(shí)就將它編譯后的執(zhí)行文件(．elf文件)加入到硬件system．bit中生成一個(gè)download．bit。這個(gè)文件既包含了系統(tǒng)硬件配置信息，又包括了Bootloader程序執(zhí)行文件。由于設(shè)置了初始化到BRAM中，所以在系統(tǒng)上電時(shí)才能使Bootloader程序自動(dòng)加載到片內(nèi)BRAM中運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)程序的引導(dǎo)功能。只要利用EDK用軟件中download bitstram功能就可以實(shí)現(xiàn)上述功能。

　　3．3 編寫(xiě)SPI PROM文件

　　本部分提供為SPI Flash存儲(chǔ)器創(chuàng)建PROM文件的指導(dǎo)原則。在將生成bitstram．bit比特流轉(zhuǎn)換成SPI格式PROM文件之前，設(shè)計(jì)人員必須確認(rèn)該比特流是用bitg-en-g StartupClk：Cclk選項(xiàng)生成的。此選項(xiàng)使啟動(dòng)順序與Spartan-3E內(nèi)部時(shí)鐘同步，從而確保FPGA功能正常。

　　①將硬件配置和serial_Flash_bootloader引導(dǎo)程序的bitstrem．bit轉(zhuǎn)換為MCS格式文件。

　?、趯⑶懊娴玫降膽?yīng)用程序的二進(jìn)制文件(hello_world．b)轉(zhuǎn)換為MCS格式文件。

　　③將以上得到了2個(gè)MCS文件合成1個(gè)MCS文件。

　　④編程SPI Flash芯片。

　　以上過(guò)程，除了③以外，Xilinx公司的iMPACT編程軟件都可以實(shí)現(xiàn)。③要由DOS命令完成。所以下面都是以DOS命令來(lái)完成編程的全過(guò)程。

　　再使用DOS命令完成格式化和編程之前，要對(duì)down-load．bit、應(yīng)用程序、spiPartNam和spi_offset參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，以便XSPI軟件程序能對(duì)用戶(hù)要求加以識(shí)別。如下：

　　set bitstream=．．／implementation／download．bit

　　set application="hello"_world

　　set spiPartName="AT45DB161D"／／SPI Flash器件的名稱(chēng)

　　set spi_offset=0x63000／／hello_world的應(yīng)用程序就會(huì)從

　　／／Flash中0x63000地址向上存放，引導(dǎo)程序也是從這里開(kāi)始加載

　?。絊DRAM中的