XILINX FPGA K7配置启动流程

     1.在配置过程中，7系芯片需要的电压有，Vcco0，Vccaux，Vccbram和Vccint。

      所有的Jtag配置引脚在一个独立的专用bank上，使用的电源也是专用电源Vcco0。多功能pin在14和15bank。bank0，14和15上的专用输入输出引脚使用Vcco0，Vcco14，Vcco15的LVCMOS电平，电平需要匹配，输出引脚使用12mA，fast slew rate。

      上电过程中，Vccint必须有1.0V或0.9V的供电。JTAG模式下，只有Vcco0需要供电，其他IO不需供电。

     如果配置过程使用了bank14和15的引脚，则Vcco14和Vcco15必须有供电。

      Vccbatt用于加密功能，如果不使用AES，Vccbatt接地即可。

      Tpl，program延迟

      Tpor，上电到INIT的时间

      Ticck，cclk的输出延时

      Tprogram，program的脉冲宽度

      在上电期间，电压要保持单调，电平要达到手册中的推荐电压值，电压异常会导致配置数据丢失。

     如果无法保证电压单调，可以外部拉低INIT_B来延迟配置，直到电压正常达到推荐值，如果配置过程涉及bank14和15，则Vcco14和Vcco15也要在INIT_B拉高前完成上电。

      注：在上电或者program以后，INIT_B会内部拉低，表明FPGA正在清除内存，在采样模式引脚M之前，INIT_B是输入引脚，可以外部拉低，采样Mode以后，INIT_B变为OD输出，用来表征CRC和ID的error，如果为1表示有error，如果保持为0说明没有error，所以一旦INIT_B已经拉高，即便再次拉低也不能延迟配置。

    设备上电后，可以拉低program_B来重新配置。

 

    2.清除内存

    一旦上电或者program拉低，马上清除配置空间。然后Block RAM回到初始态，触发GSR，FF回到初始态。触发GTS，IO变为高阻。INIT_B被拉低，Tpor后释放。如果外部拉低，则暂停配置，等到被释放后再继续配置，直到Tpor。

    3.采样

    拉高后，设备采样M，并发送CCLK，上升沿采样数据。对于BPI或并行模式，会进行位宽检测（初始为8），并刷新状态寄存器。

    一次启动流程，模式只采样一次。

   4.同步

   如果是并行模式，或BPI，首先进行位宽检测。串行，SPI和JTAG不需要位宽检测。

   然后接收同步字，告诉设备准备接收并对齐配置数据。

   同步字之前的数据不会读取。

   bit文件中会包含位宽模式和同步字。

   5.检查ID

   设备同步后，检查设备ID，检查指令包含在bit文件里，以防读取错误。如果ID错误，尝试重启。

  6.加载配置数据，透明的

  7.周期冗余检测CRC

   如果错误，INIT_B拉低，设备放弃配置。

   如果同步字读取丢失，会导致设备无法读取指令，也就不会进行CRC，也就不会拉低INIT_B，所以会出现DONE低，但是INIT_B为高的情况。

   8.启动

      bit文件指挥设备进入启动序列，启动序列由一个人8相状态机控制。用户可选的启动事件如下：

1.等待MMCM lock，可选。默认使用pll。

2.等待DCI match，可选。

3.默认触发GWE，可关。

4.默认反向GTS，激活IO，可关。

5.默认释放DONE，可关。

6.总是触发EOS，不可编程。

   以上1到5可编程，6不可。

  启动过程可以设置等待MMCM或DCI，此设置可以用来阻止DONE，GTS，GWE。

    Done是OD门双向信号，设备释放后，使用内部上拉电阻使其拉高。

 

bank14和15的Vcco14和Vcco15如果低于1.8，则他们的IO有可能会经历一个010的逻辑转变，这个转变可能会干扰内部逻辑，因此Vcco14和15要设置为2.5V或3.3V。

 

对flash进行回读readback有2种方式。

     回读检查。可以读出所有配置存储单元，包括LUT，Block RAM，SRL。

     回读捕获。增强版。除了以上内容，还可以读所有CLB和IOB寄存器。

     用户可以使用MCU，cpld或FPGA向设备发送指令，然后设备将配置存储器空间的内容回传给JTAG或SelectMAP，从而完成回读。

   回读以后，通过对比readback和configuration bitstream的方式进行错误判断。