FPGA使用SPI FLASH固化时的参数配置指南

FPGA使用SPI FLASH固化时的参数配置指南

引用

CSDN

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https://blog.csdn.net/qq_34895681/article/details/139360176

本文将详细介绍在Vivado开发环境中，如何配置FPGA使用SPI FLASH进行固化的具体参数。包括SPI通信速度、数据位宽以及位流压缩等关键设置，帮助开发者顺利完成FPGA设计的固化过程。

一、引言

在使用FPGA进行系统设计时，经常需要将设计固化到配置Flash中，以便在系统上电时自动加载。固化通常使用FLASH，FLASH一般分为SPI和BPI的flash，本质区别只是flash对外通信的接口不同。SPI Flash是一种常用的非易失性存储器，通过SPI（串行外设接口）协议与FPGA进行通信。本文总结在使用SPI FLASH固化FPGA时，如何设置vivado生成固化参数的bit，从而可以顺利的把bit生成mcs固化文件，希望能对各位实操应用中有所帮助。

二、FPGA的FLASH固化注意事项

当使用SPI Flash进行FPGA固化，需要设置SPI通信的速率和数据宽度，例如选择50MHz的时钟速度和X4（四数据线）模式，意味着你正在设置SPI通信的速率和数据宽度。以下是实现这种配置的一些关键点：

1. SPI 时钟速度：50MHz的SPI速度表示SPI时钟的频率为50兆赫兹。这是SPI Flash与FPGA之间数据传输的速率。
2. SPI 模式：X4模式（也称为4线SPI模式）指的是SPI Flash使用四条数据线进行通信，除了传统的SCLK（时钟线）、CS（片选线）和SI（串行输入线）之外，还包括SO线（串行输出线）。这允许同时传输4位数据，从而提高了数据传输的效率。
3. 位流压缩：为了减少Flash中所需的存储空间，位流数据通常会被压缩。在固化参数配置中启用压缩选项可以减小固化文件的大小。
4. 固化文件生成：在FPGA开发环境中（如Vivado），需要生成适当的固化文件（如.mcs文件），这个文件将被烧录到Flash中。
5. 硬件兼容性：确保所选的Flash与FPGA兼容，并且支持50MHz的SPI速度和X4模式。

三、如何设置固化参数：使用50M的速度 ，SPI为X4 ，以及bit压缩

步骤如下所示：

1. 打开vivado实现设计
   如下点击方框中按钮，即点击open implenment design

2. 选择比特流设置
   如下图所示，按照箭头的知识，选择任务栏flow ，到 setting ，再到 bitstream setting ，点击 bitstream setting

3. 选择比特流高级设置
   如下图所示，选择比特流高级设置。

4. 设置固定参数
   如下所示，按照方框中的设置，将压缩比特流使能打开

5. 设置spi flash的固化速度
   如下图所示，选择配置界面，然后选择配置速率为50MHz。
   

6. 设置数据位宽
   如下图所示，选择SPI X4的模式
   

7. 添加约束（自动生成）
   这一步是在上面参数设置好后，会自动将约束添加到XDC文件中的，其实也可以直接将该约束添加到xadc里面也可以达到同样的效果。

四、结尾

本文提供了一份在Xilinx Vivado开发环境中配置SPI Flash进行FPGA固化的详细指南，包括设置50MHz的SPI通信速度、X4模式和启用位流压缩等关键步骤，同时介绍了如何在Vivado的项目设置中调整高级参数，并确保所有必要的约束被正确添加到XDC文件中，以确保固化过程的成功。

本文原文来自CSDN