FPGA不同下载方式的区别【扫盲】

guozs1984

主动配置方式（AS）和被动配置方式（PS）和最常用的(JTAG)配置方式：

AS由FPGA器件引导配置操作过程，它控制着外部存储器和初始化过程，EPCS系列.如EPCS1,EPCS4配置器件专供AS模式，目前只支持 Cyclone系列。使用Altera串行配置器件来完成。Cyclone期间处于主动地位，配置期间处于从属地位。配置数据通过DATA0引脚送入 FPGA。配置数据被同步在DCLK输入上，1个时钟周期传送1位数据。(见附图)

PS则由外部计算机或控制器控制配置过程。通过加强型配置器件（EPC16，EPC8，EPC4）等配置器件来完成，在PS配置期间，配置数据从外部储存部件，通过DATA0引脚送入FPGA。配置数据在DCLK上升沿锁存，1个时钟周期传送1位数据。(见附图)

JTAG接口是一个业界标准,主要用于芯片测试等功能,使用IEEE Std 1149.1联合边界扫描接口引脚，支持JAM STAPL标准，可以使用Altera下载电缆或主控器来完成。


AS PS JTAG的区别：
AS模式: 烧到FPGA的配置芯片里保存的，FPGA器件每次上电时，作为控制器从配置器件EPCS主动发出读取数据信号，从而把EPCS的数据读入FPGA中，实现对FPGA的编程；
PS模式：EPCS作为控制器件，把FPGA当做存储器，把数据写人到FPGA中，实现对FPGA的编程。该模式可以实现对FPGA在线可编程；
JTAG：直接烧到FPGA里面的，由于是SRAM，断电后要重烧；

.pof文件可以通过AS方式下载（保证byteblasterII/usb blaster连接正确）；

.sof文件或者转换的.jic可以通过JTAG方式下载。


      FPGA在正常工作时，它的配置数据存储在SRAM中，加电时须重新下载。在实验系统中，通常用计算机或控制器进行调试，因此可以使用PS。在实用系统中，多数情况下必须由FPGA主动引导配置操作过程，这时FPGA将主动从外围专用存储芯片中获得配置数据，而此芯片中fpga配置信息是用普通编程器将设计所得的pof格式的文件烧录进去。
专用配置器件：epc型号的存储器
常用配置器件：epc2,epc1,epc4,epc8,epc1441(现在好象已经被逐步淘汰了)等
对于cyclone cycloneII系列器件,ALTERA还提供了针对AS方式的配置器件,EPCS系列.如EPCS1,EPCS4配置器件也是串行配置的.注意,他们只适用于cyclone系列.
除了AS和PS等单BIT配置外，现在的一些器件已经支持PPS，FPS等一些并行配置方式，提升配置了配置速度。当然所外挂的电路也和PS有一些区别。还有处理器配置比如JRUNNER 等等，如果需要再baidu吧，至少不下十种。比如Altera公司的配置方式主要有PassiveSerial(PS),Active Serial(AS),Fast Passive Parallel(FPP),Passive ParallelSynchronous(PPS),Passive Parallel Asynchronous(PPA),Passive SerialAsynchronous(PSA),JTAG等七种配置方式，其中Cyclone支持的配置方式有PS，AS，JTAG三种.




一般在做FPGA实验板,(如cyclone系列)的时候,用AS+JTAG方式,这样可以用JTAG方式调试,而最后程序已经调试无误了后,再用 AS模式把程序烧到配置芯片里去,






    关于工程中不同后缀名的文件的适用范围:
sof(SRAMObject File)当直接用PS模式下将配置数据下到FPGA里用到,USB BLASTER,MASTERBLASER,BBII,BBMV适用,quartusII会自动生成,所有其他的配置文件都是由sof生成的.
pof(Programmer Object File)也是由quartusII自动生成的,BBII适用,AS模式下将配置数据下到配置芯片中
rbf(Raw Binary File)用于微处理器的二进制文件.在PS,FPP,PPS,PPA配置下有用处
rpd(Raw Programing Data File)包含bitstream的二进制文件,可用AS模式配置,只能由pof文件生成
hex(hexadecimal file)这个就不多说了,单片机里很多
ttf(Tabular Text File)适用于FPP,PPS,PPA,和bit-wide PS配置方式
sbf(Serial Bitstream File)用PS模式配置Flex 10k和Flex6000的




      AS模式下载：即生成pof文件，通过Activeserial programming方式下载：
1.首先设置配置芯片的类型。以使其编译时能够产生pof文件。





2.编译后进行下载设置：
  


选择下载模式为Active serial programming后，出现如图所示的对话框，选择“是”

  
通过 add file 添加pof文件




添加后在verify和blank check选项中画上勾（因为我们使用的为USB blaster 下载，所以需要校验）
在下载之前将usb下载开关拨到pROG，然后才能点击下载按钮进入下载 页面下载程序。



固化下载（间接JTAG下载）的另外一种下载方式：
（先编译生成SOF文件，也就是JTAG方式下的下载文件，然后）
1   在“文件”里选择“Convert Programming Files”，出现对话框后
   
2   在programming file type里选.jic（ file name选择转换文件）
  
3   在configuration device里选择相应的串行配置器件





4   选sof data，单击add file选择sof文件
   
5  flash loader单击add device选择FPGA器件
   
6.配置完后：

然后点击“generate”生成JIC文件，后面的事情跟JTAG下下载一样（将USB开关拨到run），只是将文件类型选为JIC文件。

chp019479

感谢楼主扫盲

guozs1984

1.        FPGA下载时，可以生成 .sof  .pof 两种格式，其中 .sof下载掉电程序消失，而.pof掉电后程序不消失。下载到fpga的ram中。
2.        下载方式有2种，其中 使用jtag下载程序丢失，而使用 AS下载程序掉电不消失。下载到片外flash中。
下载如下2图所示

1）. jtag 下载 .sof格式程序


2）. as下载 .pof格式程序

hyhezhen

这个是LATTICE的烧录选项，比较多。

guozs1984

楼上，你这个Lattice xp2 啥东西？quarts II里面的么？

hyhezhen

FPGA 有三大厂商， ALTERA   XILINX  LATTICE.
我手头的LATERA 开发板都有  AS  JTAG两种接口。
XILINX 和 LATTICE只有固定的一排引脚
当然  LATTICE 份额小
据说 LATTICE的安全性较好

Lattice xp2-5E 是一款LATTICE 的FPGA 型号，上图是烧录软件  DIAMOND  programmer 的截图

guozs1984

我说嘛，我没见过那个界面。呵呵