采用EEPROM对大容量FPGA芯片数据实现串行加载之二

辉煌 · 发表于 2017-7-17 10:03:52

采用EEPROM对大容量FPGA芯片数据实现串行加载之二

寄存器, 发生器, 上电
2 并－串转换时序设计

      在时序设计上，关键在于要保持DATAIN加载数据的连续性、DATAIN与CCLK加载时钟的同步性以及EEPROM访问地址的复位问题。对于复位问题，采用上电时FPGA产生的/INIT信号对95108内部的EEPROM地址发生器复位。这样做的原因是/INIT与FPGA之CCLK时钟产生有着同步关系，但同时也默认上电加载是一次成功；在考虑串行DATAIN数据的连续性时，采用两组移位寄存器，设定它们为R_shiftA和R_shiftB，当R_shiftA在进行移位操作时，R_shiftB由EEPROM中读入八位并行数据，反之亦然；为保持DATAIN与CCLK时钟的同步性，所有上述操作都以CCLK为同步时钟，值得注意的是，由于DATAIN串行数据是在CCLK的上升沿打入FPGA，因此我们给予XC95108芯片设计的运转时钟是经过反相的CCLK时钟，这样就保证了CCLK与DATAIN的时间关系。

      以下是为该加载设计的VHDL硬件编程语言设计程序45，其中的计数器及移位寄存器模块用F2.11设计软件之LogicBlox模块产生。整个程序经F2.1I开发软件仿真、编译成功后，经JTAG编程电缆写入XC95108芯片。加电后便加载成功，经多次加电实验，成功率为100%。

      虽然该程序是针对XCV100芯片及AT29C010A EEPROM设计的，但对于其他FPGA及EEPROM芯片同样适用，不同的是针对不同容量的EEPROM，应改变其地址计数器的位数。

Library IEEE;
Use IEEE．Std_logic_1164．all；
Use ieee．Std_logic_arith.all;
Use ieee．Std_logic_unsigned.all;
Entity v10sload is
port 
pDATA in STD_LOGIC_VECTOR 7 downto 0　
Paddress inout STD_LOGIC_VECTOR 16
Downto 0　
CCLKIN in STD_LOGIC
RESET in STD_LOGIC
DATAINout STD_LOGIC
　
end v10sload

architecture v10sload_arch of v10sload is
signal loadin CE Nce CCLK8 Nreset nCCLK aDATAIN
bDATAIN std_logic
signal clkenable CCLK std_logic
signal ppDATA std_logic_vector 7 downto 0　
component clk_div8
PORT
CLOCKASYNC_CTRL IN std_logic
CLK_OUT OUT std_logic　
end component
component R_shift8
PORT
D_IN IN std_logic_vector 7 DOWNTO 0　
LOAD IN std_logic
CLK_EN IN std_logic
CLOCK IN std_logic
LS_OUT OUT std_logic　
end component
component BUFG
port I in std_logic O out std_logic　
end component
begin
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
－－data－loading function statements here
nRESET＜＝not RESET
init_dataprocessRESET　
begin
if RESET＝＇0＇　 then
ppDATA＜＝″00000000″
else ppDATA＜＝pDATA
end if
end process init_data
L0 BUFG port mapI＝＞CCLKIN O＝＞CCLK　
nCCLK＜＝not CCLK
L1counter17 portmap
CLOCK＝＞CCLK8ASYNC_CTRL＝＞nRESET
Q_OUT＝＞pADDRESS　
L2 clk_div8 portmap
CLOCK＝＞nCCLKASYNC_CTRL＝＞nRESET
CLK_OUT＝＞CCLK8　
nCE＜＝not pADDRESS0　
CE＜＝pADDRESS0　
clkenable＜＝＇1＇
L3R_shift8 portmap
D_IN＝＞ppDATALOAD＝＞nCECLK_EN＝＞
clkenableCLOCK＝＞nCCLK
LS_OUT＝＞aDATAIN　
L4R_shift8 portmap
D_IN＝＞ppDATALOAD＝＞CECLK_EN＝＞
clkenableCLOCK＝＞nCCLK
LS_OUT＝＞bDATAIN　
Process Adatain bDATAIN CE　
begin
if CE＝＇1＇　 then DATAIN＜＝dDATAIN
else DATAIN＜＝bDATAIN
end if
end process
end v10sload_arch

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