SoP C平臺下SCI動態(tài)配置的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、動態(tài)配置是指依據(jù)外界需求對系統(tǒng)的功能做出靈活的調(diào)整或改變。本文提出了一種SoPC(System-on-a-Programmable-Chip)平臺下的SCI(Serial Configuration Interface)動態(tài)配置電路架構(gòu)，設(shè)計了動態(tài)配置控制程序和多種應(yīng)用功能，實現(xiàn)了高性能的動態(tài)配置效果。
　　SCI——串行配置接口，是配置數(shù)據(jù)與FPGA之間的通道。與常見的JTAG配置方式不同的是，SCI接口配置FPGA屬于從串模式

2、配置，F(xiàn)PGA被當(dāng)做配置的從設(shè)備，外部有一個CPU作為配置的主動方。因此，完整的動態(tài)配置系統(tǒng)包括一顆自主SoPC芯片、外圍開發(fā)板電路和指令控制終端等。SoPC芯片由國產(chǎn)龍芯LS232芯片和自主FPGA通過AMBA總線互聯(lián)，并在總線上掛載SDRAM控制器、UART、SPI Flash、SCI等模塊，最后基于SMIC65nm工藝流片得到。同時，設(shè)計了開發(fā)板平臺電路對芯片進(jìn)行測試。其中，SCI模塊和配置電路設(shè)計是整個系統(tǒng)的特色。
　　本

3、文著重介紹了動態(tài)配置幾大關(guān)鍵組成，包括NAND Flash控制器、SCI控制器和SCI動態(tài)配置軟件設(shè)計。NAND Flash是動態(tài)配置數(shù)據(jù)的存儲區(qū)域，也是功能設(shè)計中圖片、音頻等數(shù)據(jù)的存放位置，主要介紹了NAND Flash的特點(diǎn)、組成和使用方法。SCI控制器作為動態(tài)配置的核心，主要由SCI_REG模塊SCI_F IFO模塊和SCI_CTRL模塊三大部分組成，論文較為詳細(xì)地分析了每一模塊的設(shè)計與功能。利用MIPS匯編語言開發(fā)了完整的動態(tài)配

4、置控制程序，實現(xiàn)了CPU的啟動，串口、SDRAM等外設(shè)的初始化和動態(tài)配置控制。介紹了程序的編譯流程和調(diào)試方式。
　　依靠外圍開發(fā)板電路對NAND Flash控制器進(jìn)行了多項功能的測試，驗證了SCI模塊配置FPGA的可行性，并測試兩個控制器的工作速度。論文以圖表等形式給出了詳細(xì)的測試結(jié)果。
　　利用硬件描述語言開發(fā)了包括時間、動態(tài)圖像、游戲、屏保、超聲波測距、圖像處理在內(nèi)的多種應(yīng)用功能，并將應(yīng)用功能的配置比特流數(shù)據(jù)依次存放到N