Xilinx-FPGA的DNA的读取方法

时间:2025-08-02  作者:Diven  阅读:0

Xilinx每一个FPGA都有一个独特的ID,也就是DevICe DNA,这个ID相当于我们的身份证,在FPGA芯片生产的时候就已经写死在芯片的eFuse寄存器中,具有不可修改的属性,因为使用的是熔断技术。值得说明的是,在7系列及以前,这个ID都是57bit的,但是在Xilinx的Ultraslace架构下是96bit。

Xilinx-FPGA的DNA的读取方法

FPGA的DNA我们一般的使用场景是用于用户逻辑加密。用户在逻辑上可以通过特定的接口把这个DevICe DNA读取出来,经过一系列加密算法之后和预先在外部Flash存储的一串加密后的字节串做比较,这个flash存储的加密后的字节串也是由该DNA经过加密后得到,fpga加载程序后可以先从flash读出该段字节做比较,如果相同,则让FPGA启动相应的逻辑,如不同,则代表该FPGA没有经过用户授权,用户逻辑上可以关闭FPGA的逻辑功能甚至可以通过一些手段让硬件损坏。

如何获取FPGA的Device DNA呢,下面我从JTAG和调用源语两个方法说明,并开放核心代码供大家参考。

第,通过JTAG获取,这种方法在ISE的Impact或者vivado都可以实现,下面介绍在Vivado下如何或者Device DNA,这个其实很简单,首先板卡通过JTAG连接PC,在Flow Navigator -》 PROGRAM AND DEBUG 界面下,点击对应的FPGA的芯片,点击Hardware Device Properties,在search中搜索dna,在REGISTER下可以找到Device DNA,在Impact下如何获取DNA网上有相应的文章,这里就不做进一步介绍。

第二种,用户逻辑通过调用源语获取,至于源语是什么,这里跟大家分享一个技巧,一般我们使用源语的时候,往往记不住大量的源语定义,那么如何快速搜索到我们想要的源语呢,在Vivado中,有一个功能是Language Templates,在Flow Navigator可以找到,里面包含了基本所有的Xilinx提供的源语和一些语法用法,以DNA读取为例,我们搜索DNA,就可以找到关于DNA的源语,由于博主用的是VU9P的片子,所以用的是DNA_PORTE2这个源语,针对7系列及以前,使用的是DNA_PORT源语,这两个源语都可以在Language Templates找到。

接下来说一下这个源语和源语相关的使用方法,这个源语本质上就是读取FUSE寄存器表里面的FUSE_DNA寄存器,里面还包含了一个移位寄存器,源语中的接口本质上都是操作移位寄存器,这个移位寄存器的长度和器件类型有关,是56或者96bit。源语里面的READ信号,是用于把DNA的值装载到移位寄存器里面,DIN是移位寄存器的输入,DOUT是移位寄存器的输出,SHIFT是移位寄存器的移位使能,CLK是移位寄存器的操作时钟,官方提供的源语模型和时序图如下

对于用户来说,调用这个源语,我们只需要按照操作移位寄存器的流程操作就好了,我们目的是读出源语里面的移位寄存器的值,所以我们设计的思路应该是首先拉高READ先让移位寄存器装载DNA的值,然后在时钟上升沿使能SHIFT,这样子就能让移位寄存器里面的值移位出来,下面是核心代码:

这是一个axis总线的模块,在dna_read_rdy拉高表示外部准备好接收数据,这时候模块读取DNA的值,然后送出去给外部模块,外部模块收到数据和dna_read_vld信号,则拉低dna_read_rdy,完成一次dna数值传输流程。

猜您喜欢

Senix ToughSonic 超声波变送器是一种可靠且经济高效的解决方案,适用于室内和室外的水监测。坚固耐用,可在恶劣的海洋环境中使用;316 不锈钢、全灌...
2024-09-28 08:09:00

贴片发光二极管(SMD LED)作为现代照明和显示技术中不可少的组成部分,其电压特性直接影响着其性能和应用效果。了解贴片发光二极管的电压特性对于设计和应用非常重...
2025-04-02 18:30:03

电容器是电子电路中常见元件。漏电流是电容器性能的重要指标。准确测量漏电流,能够评估电容器的质量。本文将介绍几种电容漏电流的测量方法。使用万用表测量万用表是常用工...
2025-03-20 08:31:38



防护靴是现代工业和户外作业中不可少的安全装备。专为保护脚部而设计,能够有效抵御各种潜在危险。防护靴通常采用高强度材料制成,具备防砸、防刺穿和防滑等功能,确保在复...
2014-10-25 00:00:00

现代工业和技术迅速发展的背景下,PM_17.5X11.5MM_TM作为重要的产品规格,逐渐在市场上崭露头角。不仅在尺寸上具有独特的优势,同时在多种应用领域中也有...
2025-04-27 02:30:07


以太网供电(PoE)控制器根据不同的应用需求和技术标准,可以分为几种主要类型。按照供电标准,PoE控制器可以分为IEEE 802.3af、IEEE 802.3a...
2015-09-20 00:00:00

液压泵是应用于各个行业的重要设备,其主要功能是将机械能转化为液体的压力能。液压泵的应用领域非常,覆盖了工业、建筑、农业等多个领域。在工业领域,液压泵被用于机械制...
2009-08-08 00:00:00