基于FPGA的可重構智能儀器設計

　　2.3 可重構配置文件生成

　　在完成可重構智能儀器的各個(gè)控制器核之后，要生成相應的配置文件，才能配置FPGA 芯片，使其實(shí)現各種功能。

　　配置是對 FPGA 的內容進(jìn)行編程的一個(gè)過(guò)程。目前大部分FPGA 都是基于SRAM 工藝 的，而SRAM 工藝的芯片在掉電后信息就會(huì )丟失，需要外加專(zhuān)用配置芯片，在上電時(shí)，由 這個(gè)專(zhuān)用配置芯片把配置數據加載到FPGA 中，之后FPGA 就可以正常工作了。

　　在被動(dòng)模式（PS）方式下，FPGA 處于完全被動(dòng)的地位。FPGA 接收配置時(shí)鐘、配置命 令和配置數據，給出配置的狀態(tài)信號以及配置完成指示信號等。PS 配置時(shí)序如圖2 所示：

　　根據 SOPC Builder 中對FPGA 添加的各種控制器核，利用Quatus II 軟件例化Nios II 處 理器，生成了完整的FPGA 內部頂層模塊圖，如圖3 所示。然后利用引腳規劃器Pin Planner 對其進(jìn)行引腳分配。最后用進(jìn)行Compilation，生成.sof 和.pof 配置文件，完成硬件設計。

　　2.4 外圍電路設計

　　外圍電路設計包括存儲器設計、AD 轉換電路設計、DA 轉換設計、顯示電路設計、開(kāi) 關(guān)量DI、DO 設計和RS232 通信設計等。

　　儀器上的存儲器包含 1 片8M 字節的SDRAM 和一片32M 字節的FLASH 存儲器。限于 篇幅SDRAM（IS42S16400）與EP2C35F672C6 連接的引腳、FLASH 存儲器（AT49BV163） 與EP2C35F672C6 連接的引腳分配這里不再贅述。

　　A/D 轉換電路采用了AD7810 芯片、DA 轉換電路采用AD5611 芯片。

　　DI、DO 均為16 路，數字端口滿(mǎn)足標準TTL 電氣特性。數字量輸入最低的高電平為2V， 數字量輸入最高的低電平為0.8V；數字量輸出最低的高電平為3.4V，數字量輸出最高的低 電平為0.5V。DI、DO 部分的電路如圖4 所示：