xilinx fpga架构

Xilinx-FPGA/PLD:B603教室Xilinx Confidential -软件学院 西安电子科技大学

PARWAN-2

沈沛意、张亮 pyshen@http://www.77cn.com.cn

Recap: Parwan Bussing structure 4K memory: 16(pages)*256 vs. 4bit(pages)+8bit (locations)

Presentation Name 2

西安电子科技大学-软件学院

Demo:LIBRARY cmos; USE cmos.basic_utilities.ALL; LIBRARY par_library; USE par_library.par_utilities.ALL; USE par_library.par_parameters.ALL; -ENTITY par_central_processing_unit is GENERIC(read_high_time,read_low_time,write_high_time,write_low_time:TIME:=2US; cycle_time :TIME := 4US); PORT(clk: IN qit; inte

5.1.6 SelectIO模块

Virtex-6每个I/O片（I/O Tile）包含两个IOB、两个ILOGIC、两个OLOGIC 和两个IODELAY，如图5-24 所示。

图5-24 I/O 片结构图

本小节就以下几个方面介绍Virtex-6 的SelectIO 资源。

(1) SelectIO 的电气特性。

(2) SelectIO 的逻辑资源——ILOGIC 资源和OLOGIC 资源。

(3) SelectIO 的高级逻辑资源——ISERDES 资源、OSERDES 资源和Bitslip。 一、 SelectIO IO 的电气特性

所有的Virtex-6 FPGA 有高性能的可配置SelectIO 驱动器与接收器，支持非常广泛的接口标准。强大的功能SelectIO 包括输出强度和斜率的可编程控制以及使用数控阻抗（DCI）的片上终端。

IOB 包含输入、输出和三态SelectIO 驱动器。支持单端I/O 标准（LVCMOS、HSTL、SSTL）和差分I/O 标准（LVDS、HT、LVPECL、BLVDS、差分HSTL 和SSTL）。

注意：差分输入和VREF 相关输入由VCCAUX 供电。 IOB、引脚及内部逻辑的连接如图5-25

ＸｉｌｉｎｘＦＰＧＡ引脚功能详细介绍

注：技术交流用，希望对大家有所帮助。

IO_LXXY_# 用户IO引脚

XX代表某个Bank内唯一的一对引脚，Y=[P|N]代表对上升沿还是下降沿敏感，#代表bank 号

2.IO_LXXY_ZZZ_# 多功能引脚

ZZZ代表在用户IO的基本上添加一个或多个以下功能。

Dn：I/O（在readback期间），在selectMAP或者BPI模式下，D[15:0]配置为数据口。在从SelectMAP读反馈期间，如果RDWR_B=1，则这些引脚变成输出口。配置完成后，这些引脚又作为普通用户引脚。

D0_DIN_MISO_MISO1：I，在并口模式（SelectMAP/BPI）下，D0是数据的最低位，在Bit-serial模式下，DIN是信号数据的输入；在SPI模式下，MISO是主输入或者从输出；在SPI*2或者SPI*4模式下，MISO1是SPI总线的第二位。

D1_MISO2，D2_MISO3：I，在并口模式下，D1和D2是数据总线的低位；在SPI*4模式下，MISO2和MISO3是SPI总线的MSBs。

An：O，A[25:0]为BPI模式的地址位。配置完成后，变为用户I/O口。

AWAKE：O，电源保存挂起模式的状态

Ｘｉｌｉｎｘ ＦＰＧＡ 引脚功能详细介绍

注：技术交流用，希望对大家有所帮助。 IO_LXXY_# 用户IO引脚

XX代表某个Bank内唯一的一对引脚，Y=[P|N]代表对上升沿还是下降沿敏感，#代表bank号

2. IO_LXXY_ZZZ_# 多功能引脚

ZZZ代表在用户IO的基本上添加一个或多个以下功能。 Dn：I/O（在readback期间），在selectMAP或者BPI模式下，D[15:0]配置为数据口。在从SelectMAP读反馈期间，如果RDWR_B=1，则这些引脚变成输出口。配置完成后，这些引脚又作为普通用户引脚。

D0_DIN_MISO_MISO1：I，在并口模式（SelectMAP/BPI）下，D0是数据的最低位，在Bit-serial模式下，DIN是信号数据的输入；在SPI模式下，MISO是主输入或者从输出；在SPI*2或者SPI*4模式下，MISO1是SPI总线的第二位。

D1_MISO2，D2_MISO3：I，在并口模式下，D1和D2是数据总线的低位；在SPI*4模式下，MISO2和MISO3是SPI总线的MSBs。

An：O，A[25:0]为BPI模式的地址位。配置完成后，变为用户I/O口。 AWAKE：

ＸｉｌｉｎｘＦＰＧＡ引脚功能详细介绍

注：技术交流用，希望对大家有所帮助。

IO_LXXY_# 用户IO引脚

XX代表某个Bank内唯一的一对引脚，Y=[P|N]代表对上升沿还是下降沿敏感，#代表bank 号

2.IO_LXXY_ZZZ_# 多功能引脚

ZZZ代表在用户IO的基本上添加一个或多个以下功能。

Dn：I/O（在readback期间），在selectMAP或者BPI模式下，D[15:0]配置为数据口。在从SelectMAP读反馈期间，如果RDWR_B=1，则这些引脚变成输出口。配置完成后，这些引脚又作为普通用户引脚。

D0_DIN_MISO_MISO1：I，在并口模式（SelectMAP/BPI）下，D0是数据的最低位，在Bit-serial模式下，DIN是信号数据的输入；在SPI模式下，MISO是主输入或者从输出；在SPI*2或者SPI*4模式下，MISO1是SPI总线的第二位。

D1_MISO2，D2_MISO3：I，在并口模式下，D1和D2是数据总线的低位；在SPI*4模式下，MISO2和MISO3是SPI总线的MSBs。

An：O，A[25:0]为BPI模式的地址位。配置完成后，变为用户I/O口。

AWAKE：O，电源保存挂起模式的状态

Xilinx FPGA配置的一些细节

2010年07月03日 星期六 14:26

0 参考资料

(1) Xilinx: Development System Reference Guide. dev.pdf, v10.1 在Xilinx的doc目录下有。

(2) Xilinx: Virtex FPGA Series Configuration and Readback. XAPP138 (v2.8) March 11, 2005

在Xilinx网站上有，链接http://www.xilinx.com/bvdocs/appnotes/xapp138.pdf (3)Xilinx: Using a Microprocessor to Configure Xilinx FPGAs via Slave Serial or SelectMAP Mode.XAPP502 (v1.5) December 3, 2007

在Xilinx网站上有，链接http://www.xilinx.com/bvdocs/appnotes/xapp502.pdf 注：此外xapp139和xapp151也是和配置相关的。

(4)Xilinx: Virtex-4 Configu

希望对大家有所帮助

使用System Generator在Xilinx FPGA内部实现DSP算法

System Generator是DSP高层系统设计和Xilinx FPGA实现之间的桥梁。它在MATLAB/Simulink的环境下完成算法的建模，然后生成相应的工程。ISE可对工程进行仿真、综合，最后完成算法的硬件化。其中的过程是反复迭代修正的，而System Generator正是中间不可缺少的纽带，如图所示。System Generator支持的FPGA 结构包括Virtex，Virtex-E，Virtex-II，Virtex-II Pro，Spartan-II，Spartan-IIE，Spartan-3。

在DSP设计开始时对需要的操作进行数字的描述，然后得出算法的硬件实现。即使开始时的数字描述非常可靠，但是硬件实现起来就会很少和开始的描述完全相符合，一般来说System generator设计的流程包括以下几个步骤：

（1）用数学语言来描述算法；

（2）在设计环境中实现算法，开始时用双精度；

（3）把双精度算法转换成固定点算法；

（4）把设计翻译成有效的硬件。

Simulink提供了一个可以创建和仿真动态系统的可视化的环境，System gener

检测

DSP开发与应用

文章编号:1008-0570(2010)01-2-0118-02

《微计算机信息》(嵌入式与SOC)2010年第26卷第1-2期

基于DSP+FPGA架构的在线棉结检测装置

NepsOnlineDetectionDeviceonDSP+FPGAArchitecture

(1.北京经纬纺机新技术有限公司;2.北京服装学院)

尹中信

1

王全良

2

YINZhong-xinWANGQuan-liang

摘要:为了在梳棉机上实现在线检测监控棉网中的棉结杂质,提出了一种基于DSP+FPGA架构的硬件图像处理在线检测装

置,取代传统的PC-Base检测模式;采用符合梳棉机机械结构的光源设计和控制接口,完成对现场的实时监控;利用DSP的扩展能力实现网络数据传输。介绍了该装置的检测原理、光源系统设计、DSP+FPGA处理架构、PLC接口以及终端设计,该系统可应用于高速运动的棉网监控及其它高速运动物体的实时监控,在检测技术与自动化装置研究领域具有重要的实用意义和广泛的应用前景。

关键词:棉结;在线检测;DSP+FPGA;CCD传感器中图分类号:TP385;TP274+.5文献标识码:B

技术创新

Abstract:Theonlinedetectionforthene

前一段时间调试了xilinx的板子上跑代码，自己加IP核，看了它的约束文件，在网上找了一些讲语法的资料，自己整理了一下，我感觉在你了解了语法之后，确实得好好看一下它自己给出的约束，有些我自己没用到，我就没整理了。 1．约束文件的概念

FPGA设计中的约束文件有3类：用户设计文件（.UCF文件）、网表约束文件（.NCF文件）以及物理约束文件（.PCF文件）， 可以完成时序约束、管脚约束以及区域约束。3类约束文件的关系为： 用户在设计输入阶段编写UCF文件，然后UCF文件和设计综合后生成NCF文件，最后再经过实现后生成PCF 文件。 本节主要介绍UCF文件的使用方法。

UCF文件是ASC 2码文件，描述了逻辑设计的约束，可以用文本编辑器和Xilinx约束文件编辑器进行编辑。

NCF约束文件的语法和UCF文件相同，二者的区别在于： UCF文件由用户输入，NCF文件由综合工具自动生成，

当二者发生冲突时，以UCF文件为准，这是因为UCF的优先级最高。PCF文件可以分为两个部分：

一部分是映射产生的物理约束，另一部分是用户输入的约束，同样用户约束输入的优先级最高。

一般情况下，用户约束都应在UCF文件中完成，不建议直接修改 NCF文件和PCF文件。 2

芯片了解：

一、Xilinx的主流FPGA分为两大类，一种侧重低成本应用，容量中等，性能可以满足一般的逻辑设计要求，如Spartan系列；还有一种侧重于高性能应用，容量大，性能能满足各类高端应用，如Virtex系列，用户可以根据自己实际应用要求进行选择。 在性能可以满足的情况下，优先选择低成本器件。

1.spartan—3 Spartan-3系列FPGA

【15】

是为那些需要大容量、低价格电子应用的用户而设计的。该系统的8种FPGA

密度从5万到500万门。Spartan-3系列是在Spartan-IIE成功的基础上通过增加逻辑资源、增加内部RAM

容量、增加I/O引脚数量、增加时钟管理功能以及增加总体性能来实现的，很多增强的功能都来自于Virtex-II技术。这些结合了先进处理技术的改进，使得Spartan-3的性价比超出以前所能达到的水平。也为可编程逻辑器件提供了新的标准。由于异常的低价，Spartan-3可广泛地应用于各种电子设计，包括军工航天、宽带接入、家庭网络、投影电视、数字电视。Spartan-3还是替代ASIC的更佳选择。不同于通常的ASIC，FPGA减少了初期成本并缩短了开发周期。同时，FPGA的可编程性也使得它能在不需要考