首页 > 技术 > 内容

解析FPGA从SPI Flash启动配置数据时的地址问题

时间:2026-01-25  作者:Diven  阅读:0

FPGA上电(Master)

FPGA 上电时,默认是从 flash 的 0x00 地址开始读数据。如 UG470 文档 page144 描述

fpga 会从 0 开始读,地址不断自增,直到读取到有效的同步字 sync word(0xAA995566),才认为接下来的内容是一个有效的 bin 文件内容的开始。读到有效 sync word 后不会再继续读搜寻其 bin 文件。如 UG470 文档 page81 描述:

几种情况

只有一个 bit 文件,使用如下命令将该 bit 文件写出转换为 mcs 文件,并烧入 spi flash 中。

该 bit 文件在 flash 中存放的起始地址是 0x400000 ,上电 fpga 能正常启动,因为前部分的地址 0x000000-0x400000 之间都是无效数据, fpga 从 0x000000 地址开始读,没有有效的 sync word ,读地址不断增加,直到 0x400000 地址才会读到同步字,然后就能正常的从 0x400000 开始配置。

有两个 bit 文件,使用该命令转换为一个 mcs 文件

第一个 bit 文件放在 0x000000 地址,第二个放在 0x400000 地址,烧写 flash ,上电后 fpga 从 deign1.bit 启动,因为第一个 bit 在前面, fpga 上电后从 0x000000 地址开始读,会先读到 deign1.bit ,然后成功地从deign1.bit 初始化。

若把 mcs 文件中关于 deign1.bit 的 FDRI data 的内容手动改为其值,使得配置的时候会出现 CRC 校验错误, deign2.bit 相关的内容不变,烧写进flash,上电, FPGA 无法正常配置数据,既不会从deign1.bit启动,也不能从deign2.bit 启动,这是因为第一个bit在前面, fpga 上电后从 0x000000 地址开始读,会先读到 deign1.bit ,然后从 deign1.bit 开始初始化,但是会发生CRC错误,然后又fallback 回 0 地址读,依然是读到 design1.bit 的数据,还是 CRC 错误,最后发生配置失败。

若只把 mcs 文件中关于 deign1.bit 的 sync word 的内容手动改为其值,比如 0xAA997866 ,deign2.bit 相关的内容不变,烧写进 flash 上电, FPGA 成功从 deign2.bit 启动。这是因为第一个 bit 在前面, fpga 上电后从0x000000 地址开始读,读到 deign1.bit 的 sync word 为 0xAA997866 时,发现不是有效的 sync word ,不会判断接下来的内容是属于一个有效的配置文件,于是继续自增地址往上读,直到读到 0x400000 地址后面,成功读到 design2.bit 的 sync word ,发现有效,然后从 deign2.bit 开始初始化。这样就跳过了前面 deign1.bit 的内容。

bitstream 约束

对bit流进行压缩

set_property BITSTREAM.GENERAL.COMPRESS TRUE [current_design] 

打开看门狗功能

set_property BITSTREAM.CONFIG.CONFIGFALLBACK ENABLE [current_design] 

如果加载 Update_Image 配置文件失败后,没有返回加载 Golden_Image ,则会根据指定的时间启动看门狗,强制返回加载 Golden_Image 。

生成 bit 文件的头部添加 IPROG 命令和设置 WBSTAR 的命令

set_property BITSTREAM.CONFIG.NEXT_CONFIG_ADDR 0x0400000 [current_design]

配置时执行到 IPROG 命令后,会直接跳转到指定的地址中继续执行配置。可用于 Golden_Image 中设置为跳转到 Update_Image 启动。其实加不加这个约束,生成的bit流中的头部,都会有 IPROG 和设置 WBSTAR 的相关命令的占位空间,只是不加该约束时, IPROG 的位置会由 000000 替代, NOP 指令,只是空的占位符;而写 WBSTAR 寄存器的指令依然存在,但是写 WBSTAR 的值却是 0 。


审核编辑:刘清

猜您喜欢


贴片电阻和贴片电容是现代电子电路中不可或缺的元件,它们微小的体积和优异的性能支撑着各种电子设备的正常运行。从智能手机到家用电器,几乎所有电子产品都离不开它们的身...
2024-11-26 11:29:09
当今高速发展的电子行业中,QFN(QuadFlatNo-lead)封装因其出色的性能和紧凑的设计而受到青睐。特别是QFN14_3X4MM,这种规格的封装越来越多...
2025-04-20 11:31:48
SEMI-e 深圳半导体展深耕半导体行业领域,关注产业核心技术和发展趋势,通过搭建专业高端的产业生态交流平台,为粤港澳大湾区构建具有国际竞争力的现代产业体系贡献...
2023-09-26 08:08:00
独石电容,应用于电子设备。的作用多种多样,今天我们就来探讨一下独石电容的主要作用。储能功能独石电容储存电能。能在短时间内释放电能,适合瞬时功率需求。比如,在音响...
2025-03-27 07:31:07
随着现代厨房电器的普及,电磁炉成为了家庭烹饪的常用设备。美的作为国内知名家电品牌,其电磁炉因性能稳定和操作简便而深受用户喜爱。在使用过程中,保险丝烧坏是常见的故...
2025-11-03 06:31:41
现代电子设备和连接器技术中,CONN_16.4X16.3MM_SM是一款备受关注的连接器。它因其独特的尺寸和性能特点,在多个行业中得到了广泛应用。本文将深入探讨...
2025-03-07 02:40:57
隔离式ADC(模数转换器)是在测量和控制系统中应用的设备,特别是在需要电气隔离的场合。与传统ADC相比,隔离式ADC的主要区别在于其电源和信号的隔离特性。传统A...
2013-05-29 00:00:00
贴片排阻作为重要的电子元件,应用于各种电路板中。捷比信作为知名的电子元器件品牌,其贴片排阻产品因质量稳定、性能优越而深受市场欢迎。市面上的捷比信贴片排阻存在多个...
2019-06-01 21:08:30
当今电子设备日益普及的时代,高效稳定的电源转换变得很重要。而作为电子系统中重要的一部分,DC-DC转换器在电压变换、电流调节等方面是关键配件。在众多DC-DC转...
2024-07-03 00:00:00