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FPGA器件几个比较常用的配置配置约束

2023-12-02

所谓配置约束，主要针对的是将工程所产生的二进制文件加载到FPGA器件相关的一些配置设置。
FPGA器件几个比较常用的配置配置约束 (https://ic.work/) 可编辑器件 第1张
Xilinx Vivado工具的配置约束隐藏得比较深，如图1所示，在进入配置页面前，首先需要点击PROGRAM AND DEBUG->Generate Bitstream执行工程的全编译，然后点击IMPLEMENTATION->OpenImplemented Design进入实现页面。
FPGA器件几个比较常用的配置配置约束 (https://ic.work/) 可编辑器件 第2张
图1Generate Bitstream菜单,接着如图2所示，在PROGRAMAND DEBUG上单击右键，在弹出的右键菜单中点击Bitstream Settings。
FPGA器件几个比较常用的配置配置约束 (https://ic.work/) 可编辑器件 第3张
图2Bitstream Settings菜单,接着弹出如图3所示的BitstreamSettings页面，同时会出现Configure additional bitstream settings一行字符串（注意一定要按照前面的要求对工程进行全编译并点击Open Implemented Design进入实现页面才会出现该字符串），可以点击它。
FPGA器件几个比较常用的配置配置约束 (https://ic.work/) 可编辑器件 第4张
图3Bitstream Settings页面,如图4所示，弹出的EditDevice Properties页面，这里的多个选项卡就是配置相关的所有详细约束。
FPGA器件几个比较常用的配置配置约束 (https://ic.work/) 可编辑器件 第5张
图4 EditDevice Properties页面,下面列举几个比较常用的配置，略作说明。
使能比特流压缩
如图5所示，在General选项卡的EnableBitstream Compression后面，默认的FALSE修改为TRUE，就使能了配置比特流的压缩功能。
FPGA器件几个比较常用的配置配置约束 (https://ic.work/) 可编辑器件 第6张
图5 比特流压缩使能,如图6所示，在本实例中，压缩前后的比特流数据量从2.08MB降低到了1.14MB，几乎压缩了一半的数据量，对于外部存储器容量受限的情况，该配置或许能够解燃眉之急。
FPGA器件几个比较常用的配置配置约束 (https://ic.work/) 可编辑器件 第7张
图6 压缩前后数据量比对,SPI Flash加载配置
FPGA器件本身是基于RAM结构，每次启动必须有一颗外部的非易失存储器用于加载比特流。SPI Flash是最常用的用于加载FPGA的外部存储器，若希望生成用于存储到SPI Flash中的比特流，则需要先在配置选项中做一些设置。
如图7所示，Configuration选项卡中的SPIConfiguration配置必须和实际使用的SPI Flash的参数相匹配。只有这里进行了正确配置后，生成的bit文件才能支持转换为用于SPI flash烧录固化的mcs格式文件。
FPGA器件几个比较常用的配置配置约束 (https://ic.work/) 可编辑器件 第8张
图7 SPIFlash配置页面,此外，如果希望调整SPIFlash加载FPGA过程的时钟频率，如图8所示，点击Configuration选项卡，修改第一行Configuration Rate (MHz)后的数值，即FPGA主动配置模式下CCLK的时钟频率。
FPGA器件几个比较常用的配置配置约束 (https://ic.work/) 可编辑器件 第9张
图8配置时钟频率设定

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