Xilinx FPGA——在线升级_基于flash的fpga的在线升级

        同以前单片机在线升级的做法一样，本质就是通信+Flash操作+跳转。只是FPGA对应的操作与单片机相比稍微复杂一点。

一、通信驱动

        我使用的是UDP有线传输，

二、Flash芯片驱动

        规划Flash芯片的区域，一般bootloader放在起始位置，APP放在bootloader之后的空白区域。

        以M25P80芯片为例：

2.1 芯片参数

        使用一个芯片，要仔细拜读官方提供的芯片手册。

基本参数如下：

• 型号：M25P80
• 容量： 8Mbit * 1024=8192Kbit，，
• 扇区：一个扇区512Kbit，8192/512=16总共16个扇区
• 页：   一个扇区可存储512*1024/8=65536Byte（64KByte），一页可存储256Byte， 一个扇区有65536/256=256页

以下两种SPI模式之一运行：

• CPOL=0，CPHA=0
• CPOL=1，CPHA=1

        本驱动采用的方式是CPOL=1，CPHA=1（CPOL=1时钟空闲是高电平，CPHA=1偶数边沿数据采样，奇数边沿数据更新）

        使用时要关注各个操作需要的时间：

        各操作命令号：

2.2 Flash扇区擦除

各个扇区的地址如下：

        单个扇区擦除流程：

1.  发送写使能指令（1Byte）
2. 等待5ns以上
3. 发生扇区擦除指令+要擦除的扇区地址（4Byte）
4. tse

        注：扇区擦除指令+扇区内的任意一个地址即可擦除全部扇区内容        

2.3 Flash页编程

        我使用的是页编程。

        一次写一页（256字节），手册上：超出本页的数据会从本页的起始地址开始写入，先写的数据会被覆盖（例如：本页地址0~255，如果从200地址写入57个字节的数据，那个第56、57个字节的数据会分别被写到地址0、1）

        页编程流程：

1.  发送写使能指令（1Byte）
2. 页写指令（1Byte：0x02）+页地址（3Byte）+数据（256byte）
3. tpp

三、ICAP原语跳转

  3.1、ICAP简介   

        在ISE14.7的这里，可以找到ICAP原语的代码，原语是赛灵思内置的操作，类似Flash芯片的操作指令一般，使用时直接实例化即可。

3.2、ICAP模块信号介绍

• .BUSY     ：1-bit      输出       忙信号               
• .O            ：16-bit    输出       模块输出            
• .CE          ：1-bit      输入       时钟使能段，低有效          
• .CLK        ：1-bit      输入       时钟    ICAP最小周期限制：50.000ns（20.000MHz）  
• .I              ：16-bit    输入       数据输入                    
• .WRITE   ： 1-bit     输入       读写控制线，低写、高读   

3.3、ICAP操作bit流

        起始地址要保证和Flash驱动以及Multboot文件一致：

        要注意手册上说了数据需要以下处理：

3.4、生成MultBoot烧录文件

        

四、 mcs、bit文件的区别

        BIN是纯二进制文件，MCS是ASCII格式的文本文件。

4.1 MCS文件

        MCS是Intel早期为MCS系列 II ISIS-II 系统 代码固化存储指定的文件格式，成为了普遍遵循的标准，Xilinx 的MCS文件也一样，格式大体如下，文件由行组成，每一行由6部分组成：

• Start code 起始码
• Byte count 字节长度
• Address 起始地址
• Record type 当前记录数据类型
• Data 数据
• Checksum 校验码

        MCS文件本质就是hex文件，将后缀名改成hex后用nootpad打开，黑色的数据部分即是要发送给FPGA的程序。

4.2 BIT文件 

        Bit文件相对多一个文件头。可以通过16进制打开的方式，将文件头去除，然后两个文件就会一致。

        bit文件去掉开头的109个字节后，与MCS文件一致。