3 FPGA器件XCS05XL的編程實現(xiàn)原理

    所謂編程就是利用單片機μPD78F0034將事先設計好的數(shù)據(jù)通過某種方式裝入XCS05XL中，以確定XCS05XL內部的CLB和IOB的功能以及布線通道的連接方式，數(shù)據(jù)的寫入只在編程過程中完成。在正常工作期間，存儲單元只用來提供固定的控制信號，編程存儲單元以陣列形式分布在XCS05XL中。每個CLB有幾百個編程數(shù)據(jù)位，每個編程數(shù)據(jù)位定義了一個靜態(tài)存儲單元的狀態(tài)，該存儲單元可以控制一個邏輯函數(shù)查找表位、一個數(shù)據(jù)選擇器輸入或一個互連開關晶體管。Xilinx開發(fā)系統(tǒng)可以將邏輯設計轉換成網(wǎng)絡表文件，它自動將邏輯電路分區(qū)、設置和布線，以PROM格式產生編程數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存入PROM中。XCS05XL有三種編程模式：從串模式、主串模式和快速模式。編程開始前，芯片會自動檢測M1和M2腳以確定編程模式，編程結束后，這些腳就沒有用了。當M1和M2腳為高電平時，選從串模式，這也是目前最常用的一種編程模式。實際上，此時M1和M2腳可懸空。如果要選擇主串模式，則M1和M2腳必須與相連或通過1k℃的下拉電阻接地。

    圖4所示為μPD78F0034單片機對FPGA器件XCSO5XL裝載編輯數(shù)據(jù)的示意圖。XCS05XL的編程模式選從串模式，因而其M1、M2腳懸空（即相當于接高電平）。XCS05XL的編輯數(shù)據(jù)存儲在單片機的FLASH ROM里，上電復位后，單片機通過P30腳將數(shù)據(jù)串行傳送到XCSO5XL中。XCS05XL所需的編程時鐘（CCLK）信號由單片機產生，在每個CCLK的上升沿，XCS05XL通過DIN腳接收輸入數(shù)據(jù)。