基于MicroBlaze处理器的BPIFlash操作_李斌

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Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 115
基于MicroBlaze 处理器的BPI Flash 操作
文/李斌
更新加载Flash 中的内容，并完成自身配置数据的重加载，该过程就是FPGA 的可重构能力。

1 硬件设计举例
如图1所示是一个基于MicroBlaze 微控制器与BPI Flash 接口的简单应用框图。

从图1中我们能够看出，利用MicroBlaze 可以直接控制外部的加载Flash 芯片，FPGA 的内部功能逻辑可以通过MicroBlaze 间接地访问BPI Flash 芯片，实现对BPI Flash 内部数据进行读写操作。

Virtex-6、Virtex-7等系列FPGA 芯片的配置容量在逐步增大，有的型号配置容量已经超过128Mb ，如果过超过128Mb 配置大小的FPGA 芯片，需要使用第三方厂家提供的BPI Flash 芯片作为FPGA 的上电加载芯片，采用
BPI Flash 作为FPGA 的上电配置芯片优点有：（1）能够缩短FPGA 上电加载的时间（2）除去加载所需的Flash 空间，剩余的空间可以用于存储应用数据，缺点是占用太多的FPGA 管脚。

FPGA 的上电配置数据需要通过iMPACT 软件写入到BPI Flash 中，由于iMPACT 软件对第三方BPI Flash 芯片的支持不是很好，采用字节烧写方式，需要花较多的时间完成Flash 的烧写，例如，对于一个70MB 的MCS 文件需要花费8062秒完成烧写。

对于通用的Flash 芯片都有缓冲编程操作命令，在该模式下，将烧写的数据按照缓冲区的大小发送给Flash 芯片，Flash 芯片将内部缓存区的数据写入到芯片内部，这种编程方式比字节编程方式能够显著提高Flash 芯片的烧
Flash 的烧写时间。

EDK （Embedded Develop
开发套件）可以进行中构建一个最小的，Microblaze 将收
BPI Flash 采用缓冲编程方115200bit 8bit ）为每秒传输Flash 数据手册中给出的缓计算，对于一个Xilinx 提供的iMPACT 软Flash MicroBlaze Flash 的烧写速度USB 、网络、,能够进一步提高BPI Flash 与BPI Flash 进行通信，对FPGA 的加载程序进行修改，只需要设计FPGA 功能模块与MicroBlaze 之间的通信，利用MicroBlaze 将配置文件写入外部的BPI Flash 中，再利用IPROG 实现程序的自动加载，从而实现FPGA 的在线可重构和自动加载。

参考文献
[1] 孟宪元，钱伟康.FPGA 嵌入式系统设计
[M].北京:电子工业出版社，2007.10.[2] Virtex-6 FPGA Configuration User Guide.Xilinx，2009，6
[3] JS28F512P30BF Data Sheet.Numonyx
Company，2010，4
作者单位
中国电子科技集团公司第二十九研究所 四川省成都市 610036
网络出版时间：2014-06-12 16:32
网络出版地址：/kcms/detail/10.1108.TP.20140612.1632.077.html。