专利名称：Fpga快速重构电路模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可编程门阵列芯片(FPGA)实现快速重构的电路模块。
背景技术：
目前，ALTERA的FPGA的配置主要有以下几种模式FPP :Fast PassiveParallel快速从 并模式；AS :Active Serial主串模式；PS passive Serial从串模式；JTAG 边界扫描模式。在工程应用中，传统FPGA配置电路中只使用一块配置芯片的模式，由于设计的复 杂性，以及可编程门阵列芯片(FPGA)资源的有限，在一个系统中同一片FPGA通常需要加载 几种不同的配置文件，来满足更复杂系统的可重构的要求。为了解决这个问题，通常采用的 方式是利用外部CPU通过PS等模式直接将配置数据写入配置芯片或者fpga。但这种方式 存在以下缺点1. FPGA需要外部CPU的数据总线控制线连接，外部电路较复杂。2，开发周 期较长，需要专门写与配置模式相对应的程序代码，并进行调试。3.配置时间较长；4。配 置可靠性不高，影响配置成功的外部因素较多。
发明内容为了克服在实际应用中FPGA所出现的上述问题，本实用新型提供一种电路简单， 配置灵活，切换速度快，可靠性高的FPGA快速重构电路模块。本实用新型的所采用的具体技术方案是一种FPGA快速重构电路，包括，一块接 地并连接电源的可编程门阵列芯片(FPGA)，其特征在于，在所述FPGA的输入端电连接有两 块AS模式串行配置芯片，该两块配置芯片的片选信号通过相连的切换开关连接到FPGA上。本实用新型的有益效果是本实用新型一改传统FPGA配置电路中只使用一块配置芯片的模式，在ALTERA公 司的FPGA外部以AS模式接两块串行配置芯片，通过改变FPGA控制信号及配置芯片的片选 信号，快速的切换两块配置芯片，并由FPGA以AS模式加载切换的配置芯片中的内容。通过 改变FPGA和配置芯片的控制信号，达到FPGA内容能够根据用户需求快速切换的功能。大 大提高了 FPGA配置的灵活性，节省了资源，不仅使用简单，成本较低，可靠性高，并且配置 切换速度快。保证了在复杂系统应用中，对FPGA较高的可重构要求。从而解决了现有技术 FPGA需要外部CPU的数据总线控制线连接，外部电路较复杂的问题，并具有如下优点1.电路简单，配置灵活。采用的是AS配置模式，两片配置芯片与fpga的连线简 单，数据传输方式全部是串行，数据线较少，简化了的PCB的设计。也不需要外接在其他配 置模式下所必须使用的MUC等控制器。2.电路配置比特流的加载是由fpga自动内部加载，切换速度快，可靠性高。3.易于实现，不需要编写额外的复杂程序代码。
图1是本实用新型FPGA快速重构电路模块的电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。以AS模式串行连接的EPCS1、 EPCS4, EPCS16, EPCS64, EPCS128 等型号的配置芯片，在图1描述的FPGA快速重构电路模块中。FPGA可以是按照其使用手册连接电源 外围电路的可编程门阵列芯片(FPGA)，其配置输入引脚端电连接两块以AS模式串行连接 的ALTERA专用配置芯片。ALTERA芯片可以是EPCS_A*EPCS_B。该两块配置芯片EPCS_A 和EPCS_B的片选信号通过切换开关SI连接到FPGA上。其他相关信号线直接连接。FPGA 的模式选择设为AS模式，如图中MSEL[0:3]的连接方式。两片FPGA的配置芯片EPCS_A* EPCS_B，按照如图方式与ALTERA FPGA连接。通过改变FPGA控制信号及配置芯片的片选 信号，可以快速地切换两块配置芯片，并由FPGA以AS模式加载切换的配置芯片EPCS_A和 EPCS_B中的内容。当需要切换不同配置芯片中的比特流时，先复位FPGA，然后切换配置芯 片EPCS_A和EPCS_B片选信号，选择所需要切换的配置芯片，再使FPGA复位信号无效。在使用时，首先将FPGA不同的配置bit流文件，分别烧写到配置芯片EPCS_A和 EPCS_B中。当需要切换不同配置芯片中的比特流时，先拉底FPGA的nCONFIG复位FPGA，然 后切换开关S1，选择所需要切换的配置芯片EPCS_A或EPCS_B，再拉高nCONFIG引脚。这时， FPGA将开始以AS模式迅速加载指定配置芯片中的内容。
权利要求一种FPGA快速重构电路，包括，一块接地并连接电源的可编程门阵列芯片(FPGA)，其特征在于，在所述FPGA的输入端电连接有两块AS模式串行配置芯片，该两块配置芯片的片选信号通过相连的切换开关连接到FPGA上。
2.按权利要求1所述的FPGA快速重构电路模块，其特征在于所述配置芯片是ALTERA芯片。
3.按权利要求2所述的FPGA快速重构电路模块，其特征在于，所述的ALTERA芯片是 EPCS_A 和 EPCS_B。
4.按权利要求3所述的FPGA快速重构电路模块，其特征在于，所述的EPCS_A和EPCS_ B 芯片包括，EPCS1、EPCS4、EPCS16、EPCS64、EPCS128 型号。
专利摘要本实用新型公开的一种FPGA快速重构电路模块，旨在提供一种电路简单，配置灵活，切换速度快，可靠性高的FPGA快速重构电路模块。它包括，一块接地并连接电源的可编程门阵列芯片(FPGA)，在所述FPGA的输入端电连接有两块AS模式串行配置芯片，该两块配置芯片的片选信号通过相连的切换开关连接到FPGA上。本实用新型通过改变FPGA和配置芯片的控制信号，达到FPGA内容能够根据用户需求快速切换的功能。解决了现有技术FPGA需要外部CPU的数据总线控制线连接，外部电路较复杂的问题。特别提示发明人如不对文中出现的英文缩写前加中文名称前缀，将会导致补正，甚至影响授权。
文档编号G06F17/50GK201583954SQ20102003757
公开日2010年9月15日 申请日期2010年1月4日 优先权日2010年1月4日
发明者熊璐 申请人:中国电子科技集团公司第十研究所