FPGA的那些事之上电启动过程

从这一期开始，开始讲述FPGA的设计中经常用到的设计和可靠性设计方面的问题，本文从FPGA的上电启动开始讲述，对FPGA的上电启动过程和电路设计中应该注意的问题进行说明，同时以Xilinx公司7系列FPGA为例说明上电启动过程，并对比了V2系列的FPGA上电启动过程，讲述两者设计的不同。对咱们初学入门的来说，这些都是我们在平时看技术手册所要关注的设计点。

一.V2系列FPGA上电过程

V2系列FPGA的配置过程下图1~3所示，FPGA上电启动后电压达到VCC后在Tpor时间内一直复位FPGA内部逻辑，直等到Progb为高以后，紧接着延迟TPL时间后，init_b信号拉高后初始化完成，FPGA开始加载配置工作。

需要注意是：PROG_B是低电平的时候，FPGA一直处于复位。设计硬件电路时，为减小外部电源抖动造成从外部存储程序器读取配置数据丢失和误码问题，通过延迟控制PROG_B是可以达到目的。

图1 V2 上电配置过程

图3 PRog_b 定义

二.7系列FPGA上电配置过程

7系列FPGA的配置过程下图4~6所示，FPGA上电启动后电压达到VCCO后在10~50ms后init_b信号拉高，初始化完成，FPGA开始加载配置工作。

需要注意是：FPGA上电第一次加载与PROGRAM_B没有关系，只要达到延迟时间，FPGA就会初始化完成，init_b信号拉高，直接进入配置数据过程。只有第二次重新配置才使用PROGRAM_B。设计硬件电路时，为减小外部电源抖动造成从外部存储程序器读取配置数据丢失和误码问题，通过延迟控制PROG_B是达不到延迟的目的。这个时候可以通过时间长一点的看门狗触发，如果加载失败，看门狗超时触发复位PROG_B重新加载数据。