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電子發(fā)燒友網(wǎng)>可編程邏輯>FPGA/ASIC技術(shù)>實(shí)驗(yàn)與結(jié)果 - Xilinx FPGA的快速啟動(dòng)配置

實(shí)驗(yàn)與結(jié)果 - Xilinx FPGA的快速啟動(dòng)配置

?
圖4 – Virtex-6和Spartan-6演示(Virtex-6包括TFT模塊,Spartan-6僅包括CAN模塊)的基本框圖
?
  對(duì)于這種演示來說,我們使用帶BPI的外置閃存作為配置接口。一旦初始高優(yōu)先級(jí)比特流配置完該處理器子系統(tǒng),在BRAM外運(yùn)行的軟件將初始化TFT控制器,并將數(shù)據(jù)寫入DDR內(nèi)存中的幀緩沖器。這樣就能確保啟動(dòng)時(shí)屏幕迅速顯示在TFT上面。之后,從BPI閃存中讀出第二個(gè)比特流,并配置低優(yōu)先級(jí)分區(qū),這樣處理器子系統(tǒng)可以運(yùn)行其他應(yīng)用程序,如Web服務(wù)器。
 
  為方便擴(kuò)展和清晰隔離兩個(gè)分區(qū),我們使用了AXI至AXI橋接器。這也在最大程度上減少了穿過兩個(gè)設(shè)計(jì)分區(qū)邊界的網(wǎng)絡(luò)。低優(yōu)先級(jí)分區(qū)與高優(yōu)先級(jí)分區(qū)共享系統(tǒng)時(shí)鐘。
 
  表1表示FPGA資源利用情況,表2表示傳統(tǒng)啟動(dòng)方法、僅有高優(yōu)先級(jí)分區(qū)壓縮比特流的啟動(dòng)方法[6]和Fast Startup配置方法的配置時(shí)間。每種方法都使用BPIx16配置接口,而采用的配置速率(這個(gè)選項(xiàng)決定了目標(biāo)配置時(shí)鐘頻率)為2 MHz和10 MHz。我們使用一臺(tái)示波器測(cè)量了該數(shù)據(jù),捕獲了FPGA的“init”和“done”信號(hào)。?表2中“壓縮的”一欄表示僅有高優(yōu)先級(jí)分區(qū)的壓縮比特流。含有兩個(gè)分區(qū)的完整FPGA設(shè)計(jì)的壓縮比特流將達(dá)到3.1 Mbyte。

資源類型

分區(qū)

高優(yōu)先級(jí)

%

低優(yōu)先級(jí)

%

觸發(fā)器

8,849

2.9

1,968

0.7

查找表

7,039

4.7

2,197

1.5

I/O

135

22.5

20

3.3

RAMB36s

34

8.2

2

0.5

表1 – 占用的FPGA資源(針對(duì)XC6VLX240T)
?

XC6VLX240T

配置方法

配置接口

傳統(tǒng)的

8.9 MB

壓縮的

2.0 MB

Fast Startup 1.4 MB

BPIx16 CR2

1,740 ms

389 ms

278 ms

BPIx16 CR10

450 ms

112 ms

84.4 ms

表2 – 測(cè)得的配置時(shí)間(Virtex-6視頻設(shè)計(jì))
?
SPARTAN-6汽車ECU設(shè)計(jì)
  為了驗(yàn)證針對(duì)Spartan-6的Fast Startup方法,我們選擇了汽車領(lǐng)域的ECU應(yīng)用情形。每當(dāng)您在汽車電子控制單元中看到一個(gè)FPGA器件時(shí),它一般都僅由ECU的主應(yīng)用處理單元使用(見圖5)。我們的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)一種將系統(tǒng)處理器放入FPGA中的設(shè)計(jì)。這樣我們就能避免對(duì)外置處理器的需要,從而降低整個(gè)系統(tǒng)的成本、復(fù)雜性、空間和功耗。
圖5 – 現(xiàn)代汽車ECU中的FPGA應(yīng)用,F(xiàn)PGA中集成了處理器(虛線)
?
系統(tǒng)分區(qū)
  對(duì)于這種情形,系統(tǒng)分區(qū)是顯而易見的。我們把我們ECU設(shè)計(jì)分成作為高優(yōu)先級(jí)分區(qū)的系統(tǒng)處理器部分和作為低優(yōu)先級(jí)分區(qū)的應(yīng)用處理部分。
 
  這種設(shè)計(jì)與Virtex-6設(shè)計(jì)存在很多相似之處,但不同的是,我們用SPI取代BPI作為外置閃存的接口,因此必須用CAN控制器取代TFT控制器。上電后,系統(tǒng)控制器只有有限的時(shí)間引導(dǎo)并準(zhǔn)備好處理第一個(gè)通信數(shù)據(jù)。由于ECU使用CAN總線用于通信,這個(gè)引導(dǎo)時(shí)間一般限制為100毫秒。按照傳統(tǒng)配置方法,使用帶低成本配置接口(如SPI或Quad-SPI)的大型Spartan-6很難達(dá)到如此嚴(yán)格的時(shí)序要求。而使用速度更快、更加昂貴的配置接口在汽車領(lǐng)域中是無法接受的。
 
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2012-08-07 17:22:55201

簡(jiǎn)化FPGA配置設(shè)計(jì)過程

本文著重介紹了 Xilinx Platform Flash PROM 如何幫助系統(tǒng)和電路板設(shè)計(jì)人員簡(jiǎn)化 FPGA 配置設(shè)計(jì)。用于配置 FPGA 的可選解決方案有很多,但它們通常都需要大量的前期設(shè)計(jì)工作和時(shí)間。Platform
2013-03-14 15:18:2264

Xilinx FPGA設(shè)計(jì)進(jìn)階

Xilinx FPGA設(shè)計(jì)進(jìn)階(提高篇) 有需要的下來看看
2015-12-29 15:45:4812

Xilinx_FPGA快速實(shí)現(xiàn)_JESD204B協(xié)議

Xilinx FPGA快速實(shí)現(xiàn) JESD204B
2016-01-04 18:03:060

Xilinx_FPGA系列入門教程(二)—Xilinx_FPA

Xilinx FPGA系列入門教程(二)——Xilinx FPAG開發(fā)環(huán)境的配置
2016-01-18 15:30:2032

Xilinx_FPGA系列入門教程(一)—如何搭建Xilinx

Xilinx FPGA系列入門教程(一)——如何搭建Xilinx FPGA開發(fā)環(huán)境
2016-01-18 15:30:3245

Xilinx 的IP:1024點(diǎn)FFT快速傅立葉變換

Xilinx FPGA工程例子源碼:Xilinx 的IP:1024點(diǎn)FFT快速傅立葉變換
2016-06-07 15:07:4551

基于XILINX的XC3系列FPGA的VGA控制器的VHDL源程

Xilinx FPGA工程例子源碼:基于XILINX的XC3系列FPGA的VGA控制器的VHDL源程序
2016-06-07 15:07:4512

Xilinx7系列基于PCIe的設(shè)計(jì)如何滿足PCIe啟動(dòng)時(shí)間的要求

的PCIe設(shè)備,需要reboot服務(wù)器。眾所周知,FPGA芯片規(guī)模越來越大,那么如何做才能滿足PCIe設(shè)備的啟動(dòng)時(shí)間的要求呢? 7系列FPGA常見的配置模式如下圖所示: SelectMAP和Master
2017-02-07 20:55:412914

Xilinx FPGA 嵌入式系統(tǒng)程序引導(dǎo)和啟動(dòng)的流程

這篇blog想弄清楚FPGA上電配置后程序引導(dǎo)和啟動(dòng)的整個(gè)流程是怎么樣的,不是談?wù)撊绾尉帉慴ootloader。
2017-02-11 05:55:061985

基于Xilinx FPGA的開發(fā)板及代碼

文檔內(nèi)容包含基于Xilinx FPGA的開發(fā)板代碼及原路圖,供網(wǎng)友參考。
2017-09-01 11:09:2420

Xilinx FPGA設(shè)計(jì)應(yīng)用分析

  FPGAs have changed dramatically since Xilinx first introduced them just 15 years ago. In the ast
2017-09-20 18:41:5514

Xilinx FPGA的Maxim參考設(shè)計(jì)

Xilinx FPGA的Maxim參考設(shè)計(jì)
2017-10-31 09:59:2423

V5 FPGA配置回讀

通過SELECTMAP32接口配置和回讀XILINX公司生產(chǎn)的V5系列SRAM型FPGA,被配置FPGA以下簡(jiǎn)稱DUT,產(chǎn)生配置時(shí)序的FPGA簡(jiǎn)稱配置FPGA。首先硬件上應(yīng)將M[2:0]接成110
2017-11-17 10:16:018730

基于CPLD的FPGA快速動(dòng)態(tài)重構(gòu)設(shè)計(jì)

隨著FPGA的廣泛應(yīng)用, 其實(shí)現(xiàn)的功能也越來越多, FPGA 的動(dòng)態(tài)重構(gòu)設(shè)計(jì)就顯得愈發(fā)重要。在分析Xilinx Vertex II Pro系列FPGA配置流程、時(shí)序要求的基礎(chǔ)上, 設(shè)計(jì)了基于CPLD
2017-11-22 07:55:01937

FPGA開發(fā)板使用和配置方式

本節(jié)旨在通過給定的工程實(shí)例“按鍵開關(guān)控制LED”來熟悉Xilinx ISE軟件的基本操作、設(shè)計(jì)、編譯及仿真流程。同時(shí)使用基于Xilinx FPGA的開發(fā)板將該實(shí)例進(jìn)行下載、驗(yàn)證及調(diào)試,完成工程設(shè)計(jì)的硬件實(shí)現(xiàn),熟悉Xilinx FPGA開發(fā)板的使用及配置方式。
2017-11-22 15:31:496203

Xilinx FPGA電路配置

FPGA配置方式靈活多樣,根據(jù)芯片是否能夠自己主動(dòng)加載配置數(shù)據(jù)分為主模式、從模式以及JTAG模式。典型的主模式都是加載片外非易失( 斷電不丟數(shù)據(jù)) 性存儲(chǔ)器中的配置比特流,配置所需的時(shí)鐘信號(hào)( 稱為
2017-11-26 08:12:517889

Xilinx品牌FPGA使用的三種證書

JESD204B協(xié)議是目前高速AD,DA通用的協(xié)議。對(duì)于基帶使用FPGA用戶來說,Xilinx品牌的FPGA使用更為常見。Xilinx提供了JESD204的IP core,設(shè)計(jì)起來比較方便。
2018-07-04 10:12:003977

關(guān)于Xilinx FPGA配置流程淺析

盡管FPGA配置模式各不相同,但整個(gè)配置過程中FPGA的工作流程是一致的,分為三個(gè)部分:設(shè)置、加載、啟動(dòng)
2018-08-01 15:32:544736

基于Xilinx FPGA用于ASIC前端驗(yàn)證的問題總結(jié)

FPGA本身是有專門的時(shí)鐘cell的,以xilinx FPGA為例,就是primitive庫(kù)中的BUFG。
2018-12-22 15:33:591588

如何在小型集群中部署Xilinx FPGA

Xilinx FPGA是支持OpenStack的第一個(gè)(也是目前唯一的)FPGA。 該視頻快速介紹了如何在小型集群中部署Xilinx FPGA卡,以便在Xilinx SC16展臺(tái)上運(yùn)行每個(gè)演示,并使用OpenStack進(jìn)行配置和管理。
2018-11-23 06:14:003322

Xilinx UltraScale+ FPGA和MPSoC互連寬度的使用

從19到32Gb / s的互連寬度正在迅速擴(kuò)大。 了解Xilinx UltraScale +?FPGA和MPSoC如何直接使用這些互連,以及KCU116和VCU118評(píng)估套件如何快速啟動(dòng)您的設(shè)計(jì)。
2018-11-22 07:21:002875

使用高速NOR閃存配置FPGA

NOR閃存已作為FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門列陣)的配置器件被廣泛部署。其為FPGA帶來的低延遲和高數(shù)據(jù)吞吐量特性使得FPGA在工業(yè)、通信和汽車ADAS(高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))等應(yīng)用中得到廣泛采用。汽車
2019-02-21 17:01:304488

如何使用高速NOR閃存配置FPGA

NOR閃存已作為FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門列陣)的配置器件被廣泛部署。其為FPGA帶來的低延遲和高數(shù)據(jù)吞吐量特性使得FPGA在工業(yè)、通信和汽車ADAS(高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))等應(yīng)用中得到廣泛采用。汽車
2019-02-23 10:43:593020

xilinx7系列FPGA的7種邏輯代碼配置模式

今天咱們聊聊xilinx7系列FPGA配置的相關(guān)內(nèi)容??偹苤?b class="flag-6" style="color: red">FPGA上電后,其工作的邏輯代碼需要從外部寫入FPGAFPGA掉電后其邏輯代碼就丟失,因此FPGA可以被無限次的配置不同的邏輯代碼
2019-10-20 09:02:002769

Xilinx FPGA的FMC介紹

本文主要介紹Xilinx FPGA的FMC接口。
2020-01-28 17:52:005120

Xilinx 7系列FPGA介紹

Xilinx 7系列FPGA概覽 文章目錄 Xilinx 7系列FPGA概覽 1.Xilinx的四個(gè)工藝級(jí)別 2.Virtex、Kintex、Artix和Spartan 3.7系列特點(diǎn) 4.7系列
2020-11-13 18:03:3014065

Xilinx FPGA中SRL移位寄存器的資源介紹

SRL(移位寄存器)資源,在FPGA中都有,不過是叫不同的名字。Xilinx FPGA內(nèi)部的LUT有個(gè)特殊功能,就是可以配置成可變長(zhǎng)度SRL。
2020-12-31 16:45:358

AD5933 pmod Xilinx FPGA參考設(shè)計(jì)

AD5933 pmod Xilinx FPGA參考設(shè)計(jì)
2021-04-21 18:41:193

AD7780 pmod Xilinx FPGA參考設(shè)計(jì)

AD7780 pmod Xilinx FPGA參考設(shè)計(jì)
2021-04-22 13:35:2311

ADXL362 pmod Xilinx FPGA參考設(shè)計(jì)

ADXL362 pmod Xilinx FPGA參考設(shè)計(jì)
2021-05-11 10:44:189

ADXL345 pmod Xilinx FPGA參考設(shè)計(jì)

ADXL345 pmod Xilinx FPGA參考設(shè)計(jì)
2021-05-16 19:45:168

AD5628 pmod Xilinx FPGA參考設(shè)計(jì)

AD5628 pmod Xilinx FPGA參考設(shè)計(jì)
2021-05-19 14:34:174

AD5541A pmod Xilinx FPGA參考設(shè)計(jì)

AD5541A pmod Xilinx FPGA參考設(shè)計(jì)
2021-05-19 15:15:1911

AD7193 pmod Xilinx FPGA參考設(shè)計(jì)

AD7193 pmod Xilinx FPGA參考設(shè)計(jì)
2021-05-19 15:18:132

AD7091R pmod Xilinx FPGA參考設(shè)計(jì)

AD7091R pmod Xilinx FPGA參考設(shè)計(jì)
2021-05-19 18:31:597

AD7156 pmod Xilinx FPGA參考設(shè)計(jì)

AD7156 pmod Xilinx FPGA參考設(shè)計(jì)
2021-05-20 12:32:1610

AD7991 pmod Xilinx FPGA參考設(shè)計(jì)

AD7991 pmod Xilinx FPGA參考設(shè)計(jì)
2021-05-20 12:37:2612

AD5781 pmod Xilinx FPGA參考設(shè)計(jì)

AD5781 pmod Xilinx FPGA參考設(shè)計(jì)
2021-05-24 10:29:2017

Xilinx FPGA開發(fā)實(shí)用教程

Xilinx FPGA開發(fā)實(shí)用教程資料包免費(fèi)下載。
2022-04-18 09:43:4624

FPGA配置模式

盡管FPGA配置模式各不相同,但整個(gè)配置過程中FPGA的工作流程是一致的,分為三個(gè)部分:設(shè)置、加載、啟動(dòng)。
2022-10-10 14:37:571272

Zynq在非JTAG模式下的啟動(dòng)配置流程

在無 JTAG 的模式下,Zynq 是通過片上CPU完成對(duì)芯片的配置,也就是PS和PL的配置是通過 PS 處理器 ARM 核來實(shí)現(xiàn)的。需要注意的是,與傳統(tǒng)的 Xilinx 7 系列 FPGA 芯片不同,Zynq 是不支持從 PL 端進(jìn)行直接啟動(dòng)配置的,一定要通過 PS 部分來完成。
2022-10-19 09:11:55986

Xilinx FPGA的上電模式的四種類型

總結(jié)Xilinx? FPGA 的上電模式可以分為以下4類型: 主模式 從模式 JTAG模式(調(diào)試模式) 系統(tǒng)模式(多片配置模式) 1、主模式 典型的主模式都是加載片外非易失( 斷電不丟數(shù)據(jù)
2023-03-29 14:50:06535

Xilinx FPGA pcb設(shè)計(jì)

Xilinx FPGA pcb設(shè)計(jì)
2023-05-29 09:11:360

使用高速NOR閃存配置FPGA

)等應(yīng)用中得到廣泛采用。汽車場(chǎng)景中攝像頭系統(tǒng)的快速啟動(dòng)時(shí)間要求就是很好的一個(gè)例子——車輛啟動(dòng)后后視圖像在儀表板顯示屏上的顯示速度是最為突出的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。 上電后,FPGA立即加載存儲(chǔ)于NOR器件中的配置比特流。傳輸完成后,FPGA轉(zhuǎn)換為活動(dòng)(已配置)狀態(tài)。FP
2023-08-15 13:55:02331

羅徹斯特電子攜手AMD/Xilinx可持續(xù)供應(yīng)Xilinx傳統(tǒng)FPGA產(chǎn)品

羅徹斯特電子攜手AMD/Xilinx,為Xilinx傳統(tǒng)FPGA和相關(guān)配置PROM產(chǎn)品提供供貨支持。
2023-11-07 09:04:42250

適用于 Xilinx? MPSoC 和 FPGA 的可配置多軌PMU TPS650864數(shù)據(jù)表

電子發(fā)燒友網(wǎng)站提供《適用于 Xilinx? MPSoC 和 FPGA 的可配置多軌PMU TPS650864數(shù)據(jù)表.pdf》資料免費(fèi)下載
2024-03-06 17:07:170

Xilinx fpga芯片系列有哪些

Xilinx FPGA芯片擁有多個(gè)系列和型號(hào),以滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求。以下是一些主要的Xilinx FPGA芯片系列及其特點(diǎn)。
2024-03-14 16:24:41215

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