FPGA基础入门【7】开发板的启动配置方式

到目前为止，我们把代码下载到开发板里的方式都是通过USB-JTAG数据线，编程方式简单易用。但是这种方式需要有一台电脑作为基础，需要一根数据线，而且断电之后要重新烧写，在一些情况下就会显得很不方便，比如你要拿着一块开发板做现场展示，或者直接做成产品的时候，能插上电直接用才是正道。

以NEXYS 4 DDR为基础，它的manual里介绍的编程方式有4种。还是利用之前的数码管project在这篇教程一一介绍：

1. USB-JTAG下载
2. SPI闪存设备启动
3. micro SD卡启动
4. U盘启动

USB-JTAG下载

这个和前面介绍的没区别，就是用Vivado中的Hardware manager下载代码入开发板中

SPI闪存设备启动

如果把开发板翻过来，应该可以在JP1的相应位置找到一块标为FL128SAIF00的芯片，这是一块128M的flash memory，用途就是储存给FPGA编程的bitstream。这块芯片通过SPI接口和FPGA芯片连接，传输配置数据。

每次上电的时候，FPGA会通过SPI接口读取配置，因此在那之前需要先把bitstream下载入flash中，这一步被称为间接编程。

首先编译好整个project，生成好.bit文件，接着要调用Vivado的工具来生成一个memory configuration file存储器配置文件

按照下图进行配置，绿色部分都是需要配置的。Memory Part和前面提到的flash芯片名称有关，图中所示就是它对应的part名称，如果part不对，hardware manager是会报错的。Filename填入你想要的输出文件名，在下方加入编译好的bitstream文件，一般这个文件在类似这个路径下：\segment\segment.runs\impl_1。Overwrite选项可以不选，不过需要覆盖原文件时就需要了。

选择正确的part名

等待一段时间生成好以后打开hardware manager，右键芯片添加flash设备。


添加完成时系统会自动问你是否要立刻下载程序，这里可以点，如果没点可以通过第二张图右键点击flash设备进入

将刚刚生成好的mcs文件加入，点OK开始下载。

这个过程大概需要1分钟左右，比JTAG下载慢，需要耐心等待。

完成之后，将NEXYS 4开发板电源关闭switch off，找到JP1，将其调到入下图所示的SPI Flash的位置，重新打开。这时FPGA还不会主动读取flash中的内容，找到红色按钮PROG，按一次后等一段时间，左侧的DONE绿色LED会亮起，这时应该就可以看到程序完整的烧写进去了。

micro SD卡启动

这个方式比较快捷简单，准备一张micro SD卡，格式化成FAT32，然后将project编译好后的.bit文件整个拷贝进去，一般这个文件的位置在类似这个路径下：\segment\segment.runs\impl_1\

退出SD卡后将其插入NEXYS 4开发板的相应位置，然后还是按照这张图将JP1和JP2分别调整成MicroSD模式，然后开关重启，这时你会看到BUSY黄色LED亮的时间长了很多，这是在读取SD卡内部的信息，耐心等待DONE绿色LED亮起，应该就可以看到效果了。

U盘启动

这种方式和SD卡启动很类似。将空白U盘格式化成FAT32后将bit文件拷贝进去，插入开发板后，将JP1和JP2分别调整成USB模式，开关重启，等待BUSY黄灯暗，DONE绿灯亮时应该可以看到相同效果。