一。 概述

　　二。 目前很多產(chǎn)品都廣泛用了FPGA ，雖然品種不同， 但編程方式幾乎都一樣： 利用專用的EPROM 對FPGA 進行配置。專用的EPROM 價格不便宜，且大不跟上都是一次性O(shè)PT 方式編程。一旦更改FPGA 設(shè)計，代價不小。為了進一步降低產(chǎn)品的成本和升級成本， 可以考慮利用板上現(xiàn)有CPU 子系統(tǒng)中空閑的ROM 空間存放FPGA 的配置數(shù)據(jù)， 并由CPU模擬專用EPROM 對FPGA 進行配置。本文將以PowerPC860 和EP1K30 為例，講解如何利用CPU 來配置FPGA 。CPU 配置FPGA 的優(yōu)點與Configuration EPROM 方式相比本設(shè)計有如下優(yōu)點：

　　1．降低硬件成本—— 省去了FPGA 專用EPROM 的成本，而幾乎不增加其他成本。以ALTERA 的10K 系列為例，板上至少要配一片以上的EPC1，每片EPC1 的價格要幾十元， 容量1M 位。提供1Mb 的存儲空間， 對于大部分單板來說（如860系統(tǒng)的單板） ，是不需要增加硬件的。即使增加1Mb 存儲空間，通用存儲器也會比FPGA 專用EPROM 便宜。

　　2．可多次編程—— FPGA 專用EPROM 幾乎都是OTP ，一旦更換FPGA 版本，舊版本的并不便宜的EPROM 只能丟棄。如果使用本設(shè)計對FPGA 配置，選用可擦除的通用存儲器保存FPGA 的編程數(shù)據(jù)，更換FPGA 版本，無須付出任何硬件代價。這也是降低硬件成本的一個方面。

　　3． 實現(xiàn)真正“ 現(xiàn)場可編程”--FPGA 的特點就是“ 現(xiàn)場可編程” ，只有使用CPU 對FPGA 編程才能體現(xiàn)這一特點。如果設(shè)計周全的話，單板上的FPGA 可以做到在線升級。

　　4． 減少生產(chǎn)工序-- 省去了對“FPGA 專用EPROM” 燒結(jié)的工序，對提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本等均有好處。對于雙面再流焊的單板，更可省去手工補焊DIP 器件的工序。當然，與Configuration EPROM 方式相比也有一些需要注意的的地方：

　　1．需要CPU 提供5 根I/O 線--一般來說，這并不困難。對于MPC860 一類的CPU 來說，區(qū)區(qū)5 根I/O 線是不成問題的。即使是某些設(shè)計中實在沒有多余的I/O 供配置使用，也可通過板上的PLD 擴展。雖然這樣做可能會增加成本，但獲得的真正“ 現(xiàn)場可編程” 的功能是非常寶貴的。

　　2． CPU 的Boot 應(yīng)不依賴于FPGA-- 這在單板設(shè)計時需要特別考慮的。由于CPU 對FPGA 進行配置所需的資源很少，這一點比較容易做到。

　　設(shè)計

　　本設(shè)計嚴格按照FPGA 的PS 配置流程進行， 并在配置過程中始終監(jiān)測工作狀態(tài)， 在完善的軟件配合下， 可糾正如上電次序?qū)е屡渲貌徽５儒e誤。因此，采用此方法對FPGA 進行配置，性能將優(yōu)于Configuration EPROM 方式。本設(shè)計是利用板上現(xiàn)有CPU 子系統(tǒng)中空閑的ROM 空間存放FPGA 的配置數(shù)據(jù)， 并由CPU 模擬專用EPROM 對FPGA 進行配置，以降低硬件成本并實現(xiàn)FPGA 的在線升級。