MAX811可以产生符合要求的复位信号,并且可以通过按键实现手动复位。复位电路如图2.14所示。
图2.14 复位电路
2.2 FPGA系统硬件设计
2.2.1 FPGA系统功能要求
为了满足系统总体要求,本课题采用ARM与FPGA协同工作的方案, ARM负责总体控制与数据处理,FPGA产生各种控制时序,FPGA作为ARM的一个外围设备,通过总线与ARM相连。
FPGA模块功能如图2.15所示,FPGA模块需要输出基带激励信号、对组件参数控制码、定时时序管理码,并具有总线接口。
图2.15 FPGA模块功能框图
2.2.2 FPGA系统硬件电路设计
目前生产FPGA的公司主要有Xilinx、Altera、Actel、Lattice、QuickLogic等,生产的FPGA品种和型号繁多。本系统FPGA选择Altera公司的cycloneIII系列EP3C25F256I7芯片。CycloneIII系列采用了TSMC的65nm低功耗工艺,功耗低,具有5K至120K LE,提供商业、工业和扩展温度范围支持,比低成本FPGA性能高出近60%。因此,充分利用CycloneⅢ器件的低功耗和大容量领先优势,可以实现工业市场上的大批量应用。
FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的,加电时,FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中,配置完成后,FPGA进入工作状态。掉电后,FPGA恢复成白片,内部逻辑关系消失。因此FPGA能够反复使用,当需要修改FPGA功能时,只需换一片EPROM即可。本系统中采用epcs4作为EPROM。
FPGA与AT91RM9200的连接关系如图2.16所示。
图2.16 FPGA与AT91RM9200的连接
2.2.3 AS模式配置
目前大部分FPGA都是基于SRAM工艺的,而SRAM工艺的芯片在掉电后信息就会丢失,因此需要外加一片专用的配置芯片。在上电的时候,由这个专用配置芯片把数据加载到FPGA中,FPGA就可以正常工作了。
本设计采用AS模式配置,如图2.17所示。
图2.17 AS模式配置
EPCS(Erasable programmable configurable serial)是串行存贮器,NiosII 不能直接从EPCS中执行程序,它实际上是执行EPCS控制器的片内ROM中的代码(即Bootloader),把EPCS中的程序搬到RAM中执行。
本课题中FPGA配置数据放在EPCS中,NIOSII程序放在FLASH器件中。FPGA配置芯片和JTAG接口的连接如图2.18所示。
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