Virtex-6 FPGA SPI Configuration Interface应用的几点建议 数据线, FLASH

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由于V6 FPGA不支持3.3V的电平标准，而市场上现有的SPI FLASH大多是支持3.3V的LVCMOS电平标准，两者接口电平标准不匹配。针对这个问题，可参考XILIXN的参考设计 《XAPP899, Interfacing Virtex-6 FPGAs with 3.3V I/O Standards》，为你的设计目标寻找合适选项和参数。也可以将SPI FLASH输出的3.3V数据线通过一个电阻下拉至2.5V再输入到FPGA内，不过这种方法需要选择合适的电阻阻值。因此，需要将SPI FLASH以及FPGA进行整板的IBIS信号质量仿真，寻找出最合适的下拉电阻阻值。至于FPGA输入到SPI FLASH的数据线，由于3.3V和2.5V的LVCMOS判决电平是一样的，所以影响不大，可以选择直连。同样是由于V6不支持3.3V电平标准的原因，加载盒通过JTAG接口连接到FPGA时也会有电平不匹配的问题。这个问题的解决办法是，直接让JTAG工作在2.5V上而不需要通过电平转换芯片将JTAG工作在3.3V电压上。因为加载盒是通过JTAG供电的，JTAG输出3.3V电压，那么加载盒就输出3.3V电压；JTAG输出2.5V电压，那么加载盒就输出2.5V电压。这样子加载盒与FPGA之间都是工作在2.5V上，就不存在电平不匹配的问题了。尽管INIT_B、DONE和PROGRAM_B这三个管脚都可以用于延迟FPGA的配置过程，但是INIT_B和DONE都不是单纯的输入或输出管脚，并且输入输出状态随配置过程而改变，外部很难同步控制，所以不建议使用这两个管脚作为FPGA配置延迟控制管脚。其中INIT_B不到万不得已不要去控制它，DONE倒是可以用来让一块板卡上的多块FPGA同步启动。可以使用PROGRAM_B来实现FPGA的重加载，应对FPGA死机无法控制的情形。