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電子發(fā)燒友網(wǎng)>可編程邏輯>FPGA/ASIC技術(shù)>測(cè)量裝置 - Xilinx FPGA的快速啟動(dòng)配置

測(cè)量裝置 - Xilinx FPGA的快速啟動(dòng)配置

?
圖6 – 汽車ECU的測(cè)量裝置
  測(cè)量配置時(shí)間的程序從網(wǎng)絡(luò)發(fā)包器處于空轉(zhuǎn)(空檔)狀態(tài)下開始,此時(shí)CAN PHY電路板上的CAN收發(fā)器也處于睡眠模式,SP605也與電源斷開。接著,網(wǎng)絡(luò)發(fā)包器啟動(dòng)一個(gè)硬件計(jì)時(shí)器并發(fā)送一條CAN消息。識(shí)別CAN總線上的事件后,CAN PHY被喚醒并重新讓SP605接通電源。然后FPGA開始載入來(lái)自SPI閃存的初始比特流。
 
  由于沒有接收器確認(rèn)由網(wǎng)絡(luò)發(fā)包器發(fā)送的消息,這條消息立刻重復(fù)發(fā)送,直至FPGA已經(jīng)完成其配置并用有效的波特率配置了CAN內(nèi)核。一旦Spartan-6設(shè)計(jì)的CAN內(nèi)核確認(rèn)了這條消息,網(wǎng)絡(luò)發(fā)包器的CAN內(nèi)核將觸發(fā)一個(gè)中斷,由這個(gè)中斷停止硬件計(jì)時(shí)器。該計(jì)時(shí)器現(xiàn)在保存著SP605設(shè)計(jì)的引導(dǎo)時(shí)間。測(cè)量結(jié)果包括SP605設(shè)計(jì)內(nèi)一個(gè)額外的硬件計(jì)時(shí)器,此結(jié)果表明,當(dāng)執(zhí)行該軟件來(lái)配置內(nèi)置BRAM內(nèi)存的CAN內(nèi)核時(shí),軟件啟動(dòng)時(shí)間可以忽略不計(jì)。
 
  表3表示每個(gè)分區(qū)的FPGA資源消耗。百分比信息是用來(lái)表示使用的XC6S45LXT器件的有效資源的總數(shù)量。
?

資源類型

分區(qū)

高優(yōu)先級(jí)

%

低優(yōu)先級(jí)

%

觸發(fā)器

3,480

6%

1,941

4%

查找表

3,507

13%

1,843

7%

I/O

58

20%

20

7%

RAMB

12

10%

2

2%

表3 – Spartan-6設(shè)計(jì)中占用的FPGA資源
?

配置接口

配置方法

傳統(tǒng)的1,450 KB

壓縮的

920 KB

Fast Startup 314 KB

SPIx1 CR2

5,297 ms

3,382 ms

1,157 ms

SPIx1 CR26

292 ms

196 ms

85 ms

SPIx2 CR2

2,671 ms

1,699 ms

596 ms

SPIx2 CR26

161 ms

113 ms

58 ms

SPIx4 CR2

1,348 ms

872 ms

311 ms

SPIx4 CR26

97 ms

73 ms

45 ms

表4 – 測(cè)得的Spartan-6配置時(shí)間
?
  表4表示配置時(shí)間的測(cè)量結(jié)果。對(duì)于這些結(jié)果,我們實(shí)現(xiàn)并比較了完整設(shè)計(jì)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)比特流和一個(gè)壓縮比特流以及使用部分初始比特流的Fast Startup方法。該表列出了針對(duì)不同SPI總線帶寬和不同配置速率(CR)設(shè)置的配置時(shí)間。不出所料,配置時(shí)間與比特流大小成正比。由于使用快速配置,時(shí)鐘沒有影響清倉(cāng)過(guò)程(housecleaning process),高CR設(shè)置的比率(按百分比)發(fā)生了變化。
 
在硬件中驗(yàn)證
  我們開發(fā)的高級(jí)配置方法可以稱為優(yōu)先化的FPGA啟動(dòng),因?yàn)樗謨刹脚渲闷骷_@種方法不僅對(duì)于解決現(xiàn)代FPGA中配置時(shí)間不斷增加的挑戰(zhàn)是必不可少,而且也能在很多現(xiàn)代應(yīng)用中得到使用,如PCI Express或基于CAN的汽車系統(tǒng)。
 
  除了提出高優(yōu)先級(jí)初始配置方法,我們還在硬件中對(duì)這種方法進(jìn)行了驗(yàn)證。我們使用并測(cè)試了針對(duì)Fast Startup的工具流程和方法,以在Spartan-6評(píng)估板(SP605)上實(shí)現(xiàn)基于CAN的汽車ECU,以及在Virtex-6原型板上實(shí)現(xiàn)視頻設(shè)計(jì)。通過(guò)使用這種新穎的方法,我們減小了初始比特流大小,從而使配置時(shí)間改進(jìn)了84%(與標(biāo)準(zhǔn)完整配置方案相比)。
 
  Xilinx將在針對(duì)7系列FPGA的軟件中支持針對(duì)?PCI Express應(yīng)用的Fast Startup概念,并通過(guò)優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)化其使用。在7系列中,新的兩步比特流方法是實(shí)現(xiàn)起來(lái)最簡(jiǎn)單最低成本的方法。設(shè)計(jì)FPGA時(shí),用戶可以通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的軟件開關(guān)實(shí)現(xiàn)兩級(jí)比特流。該比特流的第一級(jí)僅包含配置時(shí)序關(guān)鍵模塊需要的配置幀。配置時(shí),會(huì)產(chǎn)生一個(gè)FPGA STARTUP序列,關(guān)鍵模塊變成活動(dòng)模塊,這樣就可輕易滿足100毫秒時(shí)序要求。當(dāng)時(shí)序關(guān)鍵模塊運(yùn)行時(shí)(例如PCI Express枚舉/配置系統(tǒng)過(guò)程正在進(jìn)行),剩下的FPGA配置得以加載。兩級(jí)比特流方法能夠使用便宜的閃存器件存儲(chǔ)比特流。
 
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2012-01-17 17:33:2036

XAPP483 - 利用 Platform Flash PROM 實(shí)現(xiàn)多重啟動(dòng)功能

一些應(yīng)用利用 Xilinx FPGA 在每次啟動(dòng)時(shí)可改變配置的能力,根據(jù)所需來(lái)改變 FPGA 的功能。Xilinx Platform Flash XCFxxP PROM 的設(shè)計(jì)修訂 (Design Revisioning) 功能,允許用戶在單個(gè)PROM 中將多種配置
2012-01-17 17:40:3443

WP374 Xilinx FPGA的部分重配置

WP374 Xilinx FPGA的部分重配置
2012-03-07 14:34:3934

Xilinx-Spartan6 FPGA實(shí)現(xiàn)MultiBoot

通過(guò)Xilinx Spartan-6 FPGA 的Multiboot特性,允許用戶一次將多個(gè)配置文件下載入Flash中,根據(jù)不同時(shí)刻的需求,在不掉電重啟的情況下,從中選擇一個(gè)來(lái)重配置FPGA,實(shí)現(xiàn)不同功能,提高器件利用率,增加
2012-03-22 17:18:5665

Xilinx FPGA開發(fā)實(shí)用教程(第2版)-徐文波、田耘

本書系統(tǒng)地論述了Xilinx FPGA開發(fā)方法、開發(fā)工具、實(shí)際案例及開發(fā)技巧,內(nèi)容涵蓋Xilinx器件概述、Verilog HDL開發(fā)基礎(chǔ)與進(jìn)階、Xilinx FPGA電路原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2012-07-31 16:20:4211268

xilinx公司的7系列FPGA應(yīng)用指南

本文是關(guān)于 xilinx公司的7系列FPGA應(yīng)用指南。xilinx公司的7系列FPGA包括3個(gè)子系列,Artix-7、 Kintex-7和Virtex-7。本資料就是對(duì)這3各系列芯片的介紹。 下表是xilinx公司的7系列FPGA芯片容量對(duì)比表
2012-08-07 17:22:55201

簡(jiǎn)化FPGA配置設(shè)計(jì)過(guò)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(lái)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(lái)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(guò)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(lái)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(guò)給定的工程實(shí)例“按鍵開關(guān)控制LED”來(lái)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(lái)說(shuō),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(lái)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(guò)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(lái)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(lái)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。總所周知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(wú)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(guò)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(guò)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(wú) JTAG 的模式下,Zynq 是通過(guò)片上CPU完成對(duì)芯片的配置,也就是PS和PL的配置是通過(guò) PS 處理器 ARM 核來(lái)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(guò) PS 部分來(lái)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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