用单片机实现可编程逻辑器件的配置
用单片机配置可编程逻辑器件与上述PS配置方式原理一致,只需模拟PS配置方式中DATA0、DCLK、nCONFIG、CONF_DONE、nSTATUS引脚的配置时序,将配置数据串行移入PLD。配置引脚的功能如表1所示。
3.1 硬件设计
用单片机配置PLD,可以使用普通输入输出口或单行口。使用普通I/O口(如P1口),向PLD发送1Bit数据至少需要4个指令周期。一个指令给DATA0赋值,两个指令产生DCLK时钟,一个指令移位取数据。如果晶振为fosc,一个指令周期为12/fosc,因此它的下载速率为fosc/48。然而如果采用串行口方式0,其下载速率提高为fosc/12。考虑到PLD配置文件数据比较大,通常都在数十千字节以上(其配置文件大小如表2),为了加快配置速度,并适合各种不同规模的PLD,采用了WINBOND78E58单片机。
该单片机外接晶振最大频率为40MHz,它在串行口方式0下波特率可设置为fosc/4。另外通过设置特殊功能寄存器CKCON的MD0、MD1、MD2三位,可以将MOVX、MOVC等指令周期缩短至2个机器周期。与普通单片机相比,可使配置时间大为缩短。WINBOND78E58单片机内部拥有32KB FLASH ROM.由配置文件数据表2可知,只需一片单片机就可以对EPF10K20系列以下的PLD进行配置了。本系统中使用了一片APEX20K300E,因此在硬件电路设计中,扩展了一片WINBOND29C040 FLASH存储器(容量为512KB),其电路如图2。DATA0与RXD、DCLK与TXD、nCONF与P15、CONFIG_DONE与P16、nSTATUS与P17分别相连。
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