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2010-05-31 17:29:03
关键 词：FPGA配置，iMPACT，Virtex-II Pro
图1.Virtex-II Pro FPGA开发板
Virtex-II Pro FPGA开发板(图1)提供了三种方案来解决对FPGA的编程。
实 验环境的要求：
下 面具体介绍这三种方式的操作
Virtex-II Pro FPGA板上电，并通过ISP下载线与主机相连。开发板的SW9拨码开关1、2键都应该是off，D20 LED（JTAG CONFIG）会变亮。打开iMPACT软件，默认建立工程。或许软件会自动识别与主机相连的器件。如果没有的话，需要在右侧的操作窗口，右键选择 Initialize Chain（Ctrl+I）（图2），然后会自动识别下载线上的设备（图3）。
注：D20是指开发板上的对应器件的编号，下面也会有类似的 表述。
图2.初始化下载链
图3.识别的设备
图2中，xcf32p也就是32MB的PROM芯片，xccace就是System ACE，xc2vp30也就是FPGA芯片。
如果使用JTAG，右键选中xc2vp30，选择Assign New Configuration file（*.bit文件）如图3
图4.给FPGA芯片指定配置文件
选完之后，同样右键选中xc2vp30，选择program，默认选 项，然后点击OK，系统自动下载，等下载成功后会有提示。在开发板上的D4 LED（DONE）会亮，说明FPGA配置成功。
Virtex-II Pro 开发板的XCF32P，Flash PROM包含了预留了两个块：revision 0和revision 1。revision 0是用于Golden配置这种模式，这块区域写跟擦除都是保护，里面主要存储了该板子的测试程序。而revision 1 用于用户模式，用户生成的配置文件都是存在于该区域中，当然可以配置多个文件。这里主要用的就是revision1的区域。
在配置 PROM之前，需要生成PROM需要的是*.mcs文件，而该配置文件又是需要*.bit文件。具体步骤如下：
图5.操作流程
在iMPACT软件的Flows工作区双击PROM File Formatter，进入Prepare PROM Files对话框（图6）一般都是默认选项，在下面有存储路径的选择和PROM file name的选择。
图6. Prepare PROM Files
点击Next，选择PROM mode（图7），我们选择的是Parallel Mode。参考Virte-II Pro 开发板的电路图可以了解到PROM的数据输出口是8bit，所以选择并行模式。
图7.Select PROM/Flash Mode
点击Next，选择PROM device，Virtex-II Pro使用的xcf32p,所以我们选择的32M，点击Add，因为我们选择一个配置文件所以只需点击一次即可。
图8.指定PROM Device
一路点击Next，最后点击Finish。然后会跳出添加设备文件的对 话框。点击ok，
图9.Add Device
然后选择你需要的配置的*.bit文件。一路默认OK。完成后，然后会提示添 加Another device，点击取消就可以了。在左侧的iMPACT Processes栏中 双击Generate File，在刚才指定的路径下会生成*.mcs文件(图9)。
图10.mcs文件
在左侧Flows工作区中选择Boundary Scan。右键选择xcf32p，Assign New Configuration File（图10），添加刚才生成的*.mcs文件。
选择完后，还是右键选择xcf32p，选择Set Programming Properties，进行Programming的配置。
图11.添加配置文件和设置编程属性
这是一般的编程配置属性（图12），Parallel Mode需要选上，否则无法正确配置FPGA。
图12.参数设置
右键点击program，然后慢慢等待对PROM的编程，真的是很漫长啊，可以抽空泡杯 茶喝。
图13.下载进程
最后会提示完成，如果SW9 1 ON,2 OFF，D19（PROM Config）会亮，然后安装Reset键几秒钟时间，D4（done）会变亮，说明PROM配置FPGA成功。
Xilinx提供了另一种配置方案就是SystemACE Controller,利用System ACE可以将配置文件放到CF卡中对FPGA进程配置。所需要的配置文件是*.ace文件。
同样在左侧的Flows中选择 SystemACE，跳出对话框，在Prepare System ACE Files中选择Novice，点击Next，选择CF的大小，如下图，因为我使用的是32MB的，所以选择Generic，因为我只用一个配置文件，所 以预留0个空间（图13）。点击Next
图14.选中CF卡的大小
下一步是选择生成文件的文件名和路径。点击Next。Virtex-II Pro通过SystemACE 可以同时支持8个配置，需要通过板子上的SW8，3bit的拨码开关去指定8个配置中的一个。（图15）。
图15.选择配置地址
然后点击Finish。下一步是在每一个rev*添加相应的*.bit文件。共8个 bit文件(图16)。
图16.向rev0中添加bit文件
（图17）在iMPACT Processes点击Generate File，完成后；然后通过读卡器接上CF卡，然后点击Copy to Compact Flash,会自动将生成的文件放到CF卡中。
图17.ace处理
图18，CF卡中的文件目录
图18 中.xilinx.sys内容是：
#Automatically generated. PLEASE DO NOT MODIFY.
dir = LED_test;
cfgaddr0 = rev0;
cfgaddr1 = rev1;
cfgaddr2 = rev2;
cfgaddr3 = rev3;
cfgaddr4 = rev4;
cfgaddr5 = rev5;
cfgaddr6 = rev6;
cfgaddr7 = rev7;
由软件自动生成。该文件需要是用来指定配置文件的路径。
图19中的每个rev*目录下面都有一个*.ace文件。
CF 卡插入板子上，SW9 1、2都是off，D20（JTAG config）会变亮；然后D12会变黄色，D4（Done）会变亮，如此说明CF卡配置FPGA成功。通过SW8的控制来选择CF卡中的其他配置文件， 然后按住重启键SW1 若干秒，如果D4（done）变亮说明配置成功。
注CF卡的格式必须是Fat12/16,需要用mkdosfs命令进行格式化
