V5 FPGA配置回读

通过SELECTMAP32接口配置和回读XILINX公司生产的V5系列SRAM型FPGA，被配置的FPGA以下简称DUT，产生配置时序的FPGA简称配置FPGA。

上图描述了FPGA主动配置和从配置多种模式下M[2:0]及时钟CCLK的状态。
首先硬件上应将M[2:0]接成110，即Slave SelectMAP模式，该模式下总线宽度分8,16,32bit三种，本文按照32bit模式配置和回读。

1．配置

配置的过程就是将mcs文件中的配置字序列通过SelectMAP接口写入FPGA，配置字的写时序如下图：

如上图所示，SelectMAP接口包含PROGRAM_B、 INIT_B、CCLK、CS_B、DATA[7:0]（8bit模式）、RDWR_B、BUSY以及DONE。其中DATA接口为双向，PROGRAM_B、 INIT_B、CCLK、CS_B、RDWR_B为DUT的输入，由配置FPGA产生，CCLK频率为25MHz。BUSY和DONE为DUT的输出，配置FPGA根据BUSY和DONE信号判断DUT是否配置完成。

mcs中配置字序列以及具体含义如下：
FFFFFFFF Dummy Word
000000BB BusWidthWord
11220044 8/16/32BusWidth
FFFFFFFF Dummy Word
FFFFFFFF Dummy Word
AA995566 Sync Word

以上为总线宽度检测和同步字序列。在SlaveSelectMAP模式下，默认配置数据总线宽度为8bit，DATA[7:0]首先检测总线宽度序列，如果DATA[7:0]检测到0xBB后是0x11，则总线宽度为8bit，如果0xBB后是0x22，则总线宽度为16bit，如果0xBB后是0x44，则总线宽度为32bit，在总线宽度序列检测完毕后，接收同步字序列AA995566。

在发送完同步字后，按照以下顺序发送状态寄存器等写指令，对FAR、CMD等状态寄存器进行写 *** 作，使FPGA处于待接收配置字状态。
20000000 Type 1NOOP
30020001 Type 1 write1 words to WBSTAR
00000000 Warm BootStart Address
30008001 Type 1 write1 words to CMD
00000000 NULL
20000000 Type 1NOOP
30008001 Type 1 write1 words to CMD
00000007 RCRC
20000000 Type 1NOOP
20000000 Type 1NOOP
30022001 Type 1 write1 words to TIMER
00000000 TIMERvalue
30026001
00000000
30012001 Type 1 write1 words to COR0
02003F35 done@4 m@0l@0 gts@3 gwe@5
3001C001 Type 1 write1 words to COR1
00000000 COR1value
30018001 Type 1 write1 words to ID
03300093 ID code
30008001 Type 1 write1 words to CMD
00000009 SWITCH
20000000 Type 1NOOP
3000C001 Type 1 write1 words to MASK
00400000 MASKvalue
3000A001 Type 1 write1 words to CTL0
00400000 CTL0value
3000C001 Type 1 write1 words to MASKR
00000000 MASKvalue
30030001 Type 1 write1 words to CTL1
00000000 CTL1value
20000000 Type 1NOOP
20000000 Type 1NOOP
20000000 Type 1NOOP
20000000 Type 1NOOP
20000000 Type 1NOOP
20000000 Type 1NOOP
20000000 Type 1NOOP
20000000 Type 1NOOP
30002001 Type 1 write1 words to FAR
00000000 FARvalue
30008001 Type 1 write1 words to CMD
00000001 WCFG
20000000 Type 1NOOP
30004000 Type 1 write0 words to FDRI
50177910 Type 2 write1538320 words to FDRI

这些指令的含义如下：
FPGA配置bit流包含两种类型的配置字指令，第一种类型为读写 *** 作指令，格式如下

 

R为保留位，没有实际意义。其中Opcode的含义如下

 

第二种类型的配置字指令必须跟随在类型一之后，用于长字节的写 *** 作

 

一些状态寄存器的地址如下所示