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载prom中的配置数据到fpga的sram中;另一种是在含有微处理器的系统(如嵌入式系统)中采用其他非易失性存储器如e2prom、flash存储配置数据，微处理器模拟fpga的配置时序将rom中的数据置入fpga。与第一种方案相比,该方案节省成本、缩小系统体积。适用于对成本和体积苛刻要求的系统。 在便携式虚拟仪器设计中，使用嵌入式系统和fpga实现系统功能。嵌入式微处理器采用samsung公司的arm7tdmi系列处理器s3c44box：fpga采用xilinx公司的spartan-3e系列xc3s100e,采用s3c44box完成对xc3s100e的配置。取得了良好效果。 2 从串配置的原理 2.1从串配置原理 xilinx公司的spartan-3e系列fpga产品是采用90 nm工艺的2.5 v低电压fpga器件，具有高性能、低功耗、可无限次编写的特点。xc3s100e是spartan-3e系列fpga中的一款，总门数达10万门，可采用从串、主串、从并、主并、jtag等模式对其进行配置[2]。xc3s100e与从串配置模式相关的主要引脚功能如下： m[2：0]：配置模式选择。m2、m1
本文主要论述在arm嵌入式系统中如何实现fpga从串配置的方法，将系统程序及配置数据存储在系统flash中，利用arm的通用i/o口产生配置时序，省去专用的配置prom。 文中arm微处理器采用samsung公司的arm7tdmi系列中的s3c4480x，fpga采用xilinx公司spartan3e系列中的xc3s100e，详细讨论fpga的从串配置的时序，同时论述s3c4480x从串配置spartan3e系列fpga的软、硬件实现方法。实践证明，该方法在成本、体积、灵活性上均具有优势，将此方法应用在嵌入式系统中具有很强的实用价值。 引言 基于arm微处理器技术的应用已经得到了广泛、深入的应用，包括工业控制领域、网络应用、消费类电子产品、成像和安全产品等领域。 fpga通过把设计生成的数据文件配置到芯片内部的sram完成其逻辑功能，具有可重复编程性，可灵活实现各种逻辑功能，fpga的这种特性使其在现代电子系统设计中得到了广泛应用。 基于sram工艺的fpga是易失性的，系统掉电后sram内的数据将全部丢失，需要外接rom保存其配置数据，系统每次上电时必须重新配置数据才能正常工作。通常
一样，每一通道不再有区别，容易做成通用的模拟输入设计。 2）最大输入范围为+20 v，互感器输出的电压信号通过电阻分压网络产生一个最大为±800 mv的电压信号，通过一介低通滤波器进入adc芯片，cs5451a电路设计如图2所示。 图2 cs5451a电路设计 3）使用内部1.2 v参考电源。 4）时钟输入为4.096 mhz。 5）数据输出速率4.0 k还是2.0 k由cpu控制。 2 异步fifo的设计 本设计中所用的fpga芯片是xilinx公司的xc3s100e，xc3s100e是xilinx spartan3e系列一款最低容量的fpga芯片，此系列fpga利用90 nm工艺实现低成本高容量的需求，xc3s100e具有以下资源： 1）有2160个逻辑单元； 2）具有ram资源87 kb（其中block ram 72 kb，分布式ram 15 kb）； 3）具有两个dcm； 4）具有4个乘法器； 5）可以实现fifo等多个ip核。 在xilinx ise10.1集成开发工具下，很容易利用xininx免费ip核实现一个异
，pc上位机的工作十分重要，它不仅控制调制解调电路和模拟表头系统的协同工作，而且要将所采集来的数据进行分析整理，并完成关键的软件编写和植入工作。 模拟表头系统的硬件设计 根据理论分析，本文设计出基于fpga的模拟表头硬件系统，如图3所示。 图3 基于fpga的光纤陀螺模拟表头硬件连接图 在这个闭环系统中，需要采集的主要信号是调制解调电路中的相位反馈信号。根据反馈信号的特点，选用运算量不大但处理速度快的fpga作为信号处理的主要器件。在本方案中，考虑到成本和实际运算量，选取xc3s100e fpga芯片。 本系统采用±5v稳压直流电源供电。经过计算，本系统的功耗在5w以下，故直流电源的输出电流需达到1a。根据fpga及其外围电路的供电要求，需要设置三个dc/dc模块：分别是5v转3.3v，5v转2.5v和3.3v转1.2v。分别选择了max651、adp3333和ltc3406用于电压转换。另外，3.3v电源还用作驱动adc、数码管、运算放大器等器件。 xc3s100e芯片具有较好的性价比，它具有2160个逻辑单元，100000个系统门资源，最大的i/o口数目是108
component rom--波形存储器模块 port(phase：in std_logic_vector(7 downto 0)； gen：in std_logic_vector(0 downto 0)； amp_out：out std_logic_vector(9 downto 0))； end component； 为了对dds进行*估，将以上设计在xilinx公司的开发软件中进行了设计及优化，目标器件为其最新的90nm工艺器件spartan3e中最小器件xc3s100e-4vq100c，该设计所占用的fpga资源如表2所示。 由表2可以看出，本文给出的dds设计占用资源很少，由于xc3s100e的市场价格在2美金左右，故本设计所占的硬件成本可以缩减到0.2美金左右。同时在ise8.2中该设计的系统时钟最大达到159.6mhz。以上的设计性能几乎和现有的专用芯片相当，但成本下降很多。 为了进一步验证本文给出的dds设计系统在功能和时序上的正确性，对其进行了时序仿真，使用的仿真软件为modelsim6.1。仿真结果表明，该dds系统可以运行在较高的
的设计人员已经有20多万，而且这一数字还在快速增长中。ise 7.1i集成了主要功耗分析、分层设计、仿真和调试等功能，同时支持目前应用越来越多的基于linux的设计环境。ise 7.1i 还支持在所有性能领域全球都最快的平台fpga--xilinx virtex™-4 系列。有关 ise 7.1i 工具的全部信息，请访问//www.xilinx.com/cn/ise。 价格和供货 spartan-3e器件已经在向客户供货，第一批客户购买的10万系统门spartan xc3s100e器件的售价低于2.00美元*。该系列更多器件将于2005年第2季度起开始出货。2005年下半年起，spartan-3e系列的所有五款器件都将通过全球分销渠道，或者直接通过赛灵思网上商店（www.xilinx.com/cn/store）批量供货。 最初提供的spartan-3e器件的速度-温度级是-4c级的。无铅封装工业级和-5速度级器件将于2005年下半年供货。每种封装都提供不同的器件密度供选择，因而在向更高或更低逻辑密度转换时无需对电路板进行重新布线。spartan-3e入门套件仅售149美
用fpga设计的led显示屏方案用fpga设计的led显示屏方案采用xc3s100e为主要核心平台，加8051单片机作界面控制，加入usb主机ip、uart ip及led直接驱动、实时时钟、4m大容量 flash记忆体。带有usb主机接口，通过u盘即可更改广告内容。可以任何方式合作。出处：www.cnstl.com
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