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一种动态精准的Flash型FPGA内核电源控制技术
1
作者 马金龙 潘乐乐 +2 位作者 韦文勋 江少祥 于宗光 《半导体技术》 北大核心 2026年第3期263-269,共7页
为满足Flash型现场可编程门阵列(FPGA)在多工作模式下内核电源供电的安全性与可靠性需求,设计并实现了一种Flash型FPGA内核电源控制逻辑电路。该电路利用Flash器件的非易失特性集成状态记忆模块,精准识别FPGA的5种工作状态。通过动态控... 为满足Flash型现场可编程门阵列(FPGA)在多工作模式下内核电源供电的安全性与可靠性需求,设计并实现了一种Flash型FPGA内核电源控制逻辑电路。该电路利用Flash器件的非易失特性集成状态记忆模块,精准识别FPGA的5种工作状态。通过动态控制JD7节点电平,实现了内核电源的精准管理与电气隔离:在非用户模式下将JD7置为电源电压V_(CC),以消除信号冲突风险;在用户模式下切换为GND,建立完整的电源回路。电路在一款60万门规模的Flash型FPGA中集成验证,测试结果表明,在55~125℃范围内及±5%电源电压波动条件下,全片擦除后静态电流低至1 mA,用户模式下功能正确。本研究为高可靠Flash型FPGA提供了一种有效的内核电源管理解决方案,显著提升了芯片的鲁棒性。 展开更多
关键词 flash型现场可编程门阵列(fpga) 内核电源供电 电源控制电路 非易失存储 高可靠性
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基于Kintex7和SPI Flash实现FPGA的多重加载 被引量：11
2
作者 陈岚 李纪云 朱人杰 《电子技术应用》 北大核心 2014年第7期24-26,共3页
Xilinx 7系列FPGA是Xilinx公司最新推出的一个芯片系列,Kintex7是该系列芯片中的一种,拥有大量的可编程资源。即便如此,在一些多模式的大型复杂的系统设计中,芯片的资源还是远远不能满足设计需求。FPGA的多重加载可以解决可编程资源不... Xilinx 7系列FPGA是Xilinx公司最新推出的一个芯片系列,Kintex7是该系列芯片中的一种,拥有大量的可编程资源。即便如此,在一些多模式的大型复杂的系统设计中,芯片的资源还是远远不能满足设计需求。FPGA的多重加载可以解决可编程资源不足的难题。FPGA多重加载是将设计的多个模式的比特文件存储到Flash,用户可以根据需要选择加载不同模式的比特文件。FPGA的多重加载解决了可编程资源不足的问题,提高了FPGA可编程资源的利用率。 展开更多
关键词 重配置 fpga SPI flash XILINX
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基于大容量FLASH存储器的FPGA重构系统的设计与实现 被引量：8
3
作者 杨士宁 张虹 +2 位作者 李盛杰 石雪梅 张碚 《电子测量技术》 2017年第2期179-181,共3页
随着FPGA在各种工业应用越来越广泛,FPGA重构技术在快速的FPGA自动测试中应用越来越广泛。传统的基于JTAG方式和基于配置芯片的FPGA重构方案由于存储配置时间长,配置芯片成本高等原因越来越满足不了快速的多重配置需求。提出了一种基于... 随着FPGA在各种工业应用越来越广泛,FPGA重构技术在快速的FPGA自动测试中应用越来越广泛。传统的基于JTAG方式和基于配置芯片的FPGA重构方案由于存储配置时间长,配置芯片成本高等原因越来越满足不了快速的多重配置需求。提出了一种基于大容量FLASH存储器的FPGA重构技术,方案采用FPGA作为主控制器,大容量FLASH芯片用于存储目标FPGA的配置数据,可以实现绝大部分不同型号的FPGA器件的快速多重重构,从而满足FPGA芯片快速自动测试需求,提高了整体程序开发和测试效率,节约了芯片的测试成本。 展开更多
关键词 fpga重构 flash存储器 fpga测试
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Flash编程器的FPGA实现 被引量：11
4
作者 吴豫 孟宪元 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期48-51,69,共5页
介绍了如何用FPGA可编程器件和VHDL硬件描述语言来实现Flash编程器,以及在编程时需要注意的问题,为Flash的编程提供了一种新的解决方案。
关键词 flash编程器 fpga VHDL硬件描述语言 现场可编程逻辑器件 闪速存储器
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基于FPGA及FLASH的数据采集存储系统设计 被引量：24
5
作者 周治良 刘俊 张斌珍 《微计算机信息》 北大核心 2007年第03S期91-92,71,共3页
提出了一种多路数据采集存储系统的设计方法。介绍了闪存和现场可编程门阵列FPGA的功能特性,并利用外围接口电路及上述芯片设计并实现数据采集存储系统。介绍并口EPP模式控制的读数操作过程。给出了采集存储系统的接口电路,并阐述了它... 提出了一种多路数据采集存储系统的设计方法。介绍了闪存和现场可编程门阵列FPGA的功能特性,并利用外围接口电路及上述芯片设计并实现数据采集存储系统。介绍并口EPP模式控制的读数操作过程。给出了采集存储系统的接口电路,并阐述了它的实现原理。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列 闪存 数据采集 数据存储
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Flash型FPGA单粒子效应测试系统设计 被引量：13
6
作者 陈晨 徐微 张善从 《电子测量技术》 2014年第9期70-78,共9页
通过分析Flash型FPGA芯片的基本结构和应用需求,设计了针对各个FPGA功能模块的试验方法,并实现了一套单粒子效应测试系统。对Actel ProASIC3系列Flash型FPGA进行单粒子翻转(SEU)、单粒子功能中断(SEFI)以及单粒子闩锁(SEL)等各类单粒子... 通过分析Flash型FPGA芯片的基本结构和应用需求,设计了针对各个FPGA功能模块的试验方法,并实现了一套单粒子效应测试系统。对Actel ProASIC3系列Flash型FPGA进行单粒子翻转(SEU)、单粒子功能中断(SEFI)以及单粒子闩锁(SEL)等各类单粒子效应进行测试,并验证抗单粒子效应加固技术的有效性。测试系统包含硬件板卡设计、FPGA逻辑设计以及上位机软件设计等过程,并引入了自动测试技术优化测试流程。最终,测试系统能够满足单粒子效应试验的要求。 展开更多
关键词 flash型fpga 单粒子效应 加固技术验证 自动测试
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用CPLD和FLASH存储器配置FPGA 被引量：7
7
作者 程明 毕立恒 杨晓光 《微计算机信息》 北大核心 2007年第20期171-173,共3页
随着FPGA生产商推出更高密度FPGA器件,要求更多的配置芯片存储配置数据并配置FPGA。本文介绍了采用计算机并口下载配置数据并用CPLD、FLASH存储器组成的被动串行(PS)配置系统配置高密度FPGA的方法,其方法是用CPLD作为控制器控制FLASH存... 随着FPGA生产商推出更高密度FPGA器件,要求更多的配置芯片存储配置数据并配置FPGA。本文介绍了采用计算机并口下载配置数据并用CPLD、FLASH存储器组成的被动串行(PS)配置系统配置高密度FPGA的方法,其方法是用CPLD作为控制器控制FLASH存储器对高密度的FPGA进行配置,通过使用一个FLASH存储器和一个CPLD器件可代替容量有限的专用配置芯片,具有配置速度快、实现容易的特点。 展开更多
关键词 fpga配置 被动串行配置 flash存储器 控制器
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用Flash单片机对FPGA进行配置的研究 被引量：5
8
作者 李大伟 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2003年第1期82-86,共5页
在介绍闪速(Flash)单片机和现场可编程门阵列(FPGA)的基础上,重点研究了用闪速单片机对现场可编程门阵列进行配置的原理与方法,提出了Flash单片机与进行串行数据传输和并行数据传输的实现方案。其中的硬件是针对应用广泛的AT89系列中的A... 在介绍闪速(Flash)单片机和现场可编程门阵列(FPGA)的基础上,重点研究了用闪速单片机对现场可编程门阵列进行配置的原理与方法,提出了Flash单片机与进行串行数据传输和并行数据传输的实现方案。其中的硬件是针对应用广泛的AT89系列中的AT89C52Flash单片机而设计的;而FPGA以AT6002为例,阐述了FPGA的时序要求,并分别对串行数据传输和并行数据传输方式下的比特流进行了详细分析。对配置数据分别存储在内部和外部的存储器中进行了比较,并讨论了配置数据存储的安全性。在一些对空间很敏感的应用中,为了取得更大的空间效益,可以使用具有I2CBUS总线接口的串行存储器。研究表明,用单片机对FPGA进行配置是方便、灵活、有效的,而且切实可行。该方法可以广泛地应用于不同领域。 展开更多
关键词 flash单片机 fpga 现场可编程门阵列 闪速单片机 数据传输 闪速存储器 配置方法
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基于FPGA的OCTA NOR Flash存储芯片高效测试方法 被引量：4
9
作者 沈欣 陈良权 +1 位作者 高敏 林媛 《微电子学与计算机》 北大核心 2019年第10期65-67,72,共4页
针对OCTA NOR Flash的测试占用接口多,传统测试方法耗时较长的问题,提出了一种基于I/O口共用的OCTA NOR Flash高效测试系统及方法,以FPGA作为控制器,将测试指令传输给多颗Flash芯片,FPGA接收Flash芯片传回的数据后经过处理,可显示到相... 针对OCTA NOR Flash的测试占用接口多,传统测试方法耗时较长的问题,提出了一种基于I/O口共用的OCTA NOR Flash高效测试系统及方法,以FPGA作为控制器,将测试指令传输给多颗Flash芯片,FPGA接收Flash芯片传回的数据后经过处理,可显示到相应的显示装置上.实际验证了系统的可行性.实际验证的结果表明,在测试过程中,数据传输稳定,无误码. 展开更多
关键词 OCTA NOR flash 高效测试 fpga
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基于Flash和JTAG接口的FPGA多配置系统 被引量：2
10
作者 王群泽 胡方明 +2 位作者 林汉成 熊鑫 吴圣陶 《单片机与嵌入式系统应用》 2011年第4期37-40,共4页
针对需要切换FPGA器件的配置以实现不同功能的特殊应用场合,提出了一种使用大容量的Flash存储器作配置码流载体的FPGA多配置系统。该系统采用传输速度快的JTAG接口提高了配置码流的烧写速度,采用并行从模式减少了FPGA器件配置时间,并利... 针对需要切换FPGA器件的配置以实现不同功能的特殊应用场合,提出了一种使用大容量的Flash存储器作配置码流载体的FPGA多配置系统。该系统采用传输速度快的JTAG接口提高了配置码流的烧写速度,采用并行从模式减少了FPGA器件配置时间,并利用串口通信实现了配置码流的在线切换。应用结果表明,该系统操作方便,可靠性高,实现成本低,通用性好。 展开更多
关键词 fpga flash存储器 JTAG
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一种基于SPI FLASH的FPGA固件更新方法 被引量：10
11
作者 赵冬青 梁璠 +1 位作者 上官鹏 储成群 《电子设计工程》 2020年第16期11-16,共6页
针对当前在一些特殊的环境中无法通过USB-JTAG完成对FPGA固件的更新,文中提出了一种基于SPI FLASH的固件更新方案。在硬件设计中,采用以太网作为固件数据的传输接口,采用FPGA作为主控制器。在逻辑设计中,采用SPI协议完成对flash设备的... 针对当前在一些特殊的环境中无法通过USB-JTAG完成对FPGA固件的更新,文中提出了一种基于SPI FLASH的固件更新方案。在硬件设计中,采用以太网作为固件数据的传输接口,采用FPGA作为主控制器。在逻辑设计中,采用SPI协议完成对flash设备的识别、擦除、写入。同时采用flash分区存储的方式,通过ICAP逻辑控制实现了动态全局重构和fallback重配置。经验证,该方案实现固件更新更便捷,大大提高了FPGA资源的利用率,降低了设计成本,且在更新过程中出现掉电的问题,不影响设备的使用。 展开更多
关键词 SPI flash 现场可编程门阵列 内部控制访问端口 动态重构
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基于Virtex-5和FLASH实现FPGA的多重配置 被引量：6
12
作者 张江伟 《计算机与网络》 2012年第3期130-132,共3页
基于软件无线电平台对FPGA程序加载使用需求,设计了一种FPGA程序重加载电路,分析了软件流程。采用EDA技术,以Virtex-5系列现场可编程门阵列(FPGA)为核心电路,配合外围存储芯片,在ISE软件中运用VHDL硬件描述语言对FPGA进行编程以实现设... 基于软件无线电平台对FPGA程序加载使用需求,设计了一种FPGA程序重加载电路,分析了软件流程。采用EDA技术,以Virtex-5系列现场可编程门阵列(FPGA)为核心电路,配合外围存储芯片,在ISE软件中运用VHDL硬件描述语言对FPGA进行编程以实现设计功能,对功能进行了仿真验证。采用上述方式实现了程序重载的灵活控制。 展开更多
关键词 重载fpga flash寄存器
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基于ATE的FPGA自动重配置系统设计
13
作者 张宇 李杰 +1 位作者 张德彪 张林竹 《自动化与仪表》 2025年第6期131-135,共5页
在FPGA的功能测试领域,频繁地对被测FPGA进行多次配置是必要的,然而传统的ATE系统通常缺乏直接支持FPGA程序下载所需的硬件配置和软件功能。传统的专用下载电缆虽然可行,但其配置速度慢,且需要在测试过程中多次手动更换配置程序,这些都... 在FPGA的功能测试领域,频繁地对被测FPGA进行多次配置是必要的,然而传统的ATE系统通常缺乏直接支持FPGA程序下载所需的硬件配置和软件功能。传统的专用下载电缆虽然可行,但其配置速度慢,且需要在测试过程中多次手动更换配置程序,这些都限制了测试效率和自动化程度。为了解决这一问题,设计了基于ATE的FPGA自动重配置系统。系统以FPGA为核心,USB与I/O口为通讯接口,大容量eMMC为存储芯片,通过USB接口与上位机数据通信,I/O口接收ATE命令并将存储模块中的对应配置数据以并行从模式配置到被测FPGA。实验结果表明,能够有效地实现对Xilinx公司不同型号FPGA芯片的多重、快速和自动的重配置,具有很好的通用性,减少了测试时间和成本。 展开更多
关键词 fpga ATE 自动重配置 eMMC 通用性
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基于FPGA的FLASH存储器三温功能测试系统设计 被引量：3
14
作者 侯晓宇 郭贺 常艳昭 《现代电子技术》 北大核心 2024年第4期39-42,共4页
由于大容量FLASH存储器全地址功能测试时间较长,在自动化测试设备(ATE)上进行高低温测试时,长时间使用热流罩会导致测试设备运行异常。为把存储器测试过程中耗时最长的全地址功能测试部分从ATE机台上分离出来,设计一个基于FPGA的驱动板... 由于大容量FLASH存储器全地址功能测试时间较长,在自动化测试设备(ATE)上进行高低温测试时,长时间使用热流罩会导致测试设备运行异常。为把存储器测试过程中耗时最长的全地址功能测试部分从ATE机台上分离出来,设计一个基于FPGA的驱动板卡,结合MSCAN和Checkerboard算法实现了对被测芯片激励信号的施加;然后,设计一个12工位的驱动板卡,实现了在三温条件下的多芯片同步测试;接着,设计一个基于Qt的上位机软件,实现了对测试结果的实时显示与存储;最后,对2 GB大容量FLASH存储器进行测试验证。测试结果表明,与传统的ATE测试相比,基于驱动板和工位板的测试系统可实现对大容量FLASH的全地址功能的高低温测试,且工位板具有的高可扩展性可实现多芯片的同步测试,大幅提高了测试效率。 展开更多
关键词 fpga flash存储器 三温测试 自动化测试设备 MSCAN 多工位测试
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支持FPGA动态重构的RISC-V扩展指令集设计与实现
15
作者 周炫锦 蔡刚 黄志洪 《计算机工程》 北大核心 2025年第5期229-238,共10页
目前实现动态重构的常用方法是通过片上接口进行配置,一般采用现场可编程门阵列(FPGA)官方提供的动态重构控制知识产权(IP)核,并通过系统总线与处理器相连。这种方法会占用较多静态部分的逻辑资源,并且限制了片上接口的运行频率。针对... 目前实现动态重构的常用方法是通过片上接口进行配置,一般采用现场可编程门阵列(FPGA)官方提供的动态重构控制知识产权(IP)核,并通过系统总线与处理器相连。这种方法会占用较多静态部分的逻辑资源,并且限制了片上接口的运行频率。针对这些问题,提出将FPGA抽象为大规模存储器的设计理念,构建DPRC动态重构控制指令集及配套应用程序编程接口(API),以优化逻辑资源占用量,消除缓冲延迟。指令集的实现以原有RV32IMC为基础,采用微指令序列控制片上接口部分,通过与数据通路紧密耦合来减少逻辑资源使用量,使用参数化多周期方案优化时序并确保通用性。实验结果表明,与传统方法相比,该系统中动态重构功能相关逻辑资源占用量减少84%,频率提高312%。相较于原有处理器,添加扩展指令集后处理器自身资源占用量仅增加5%,最差情况下扩展部分对时钟周期的影响小于0.2 ns,表明该动态重构控制方案具有低成本、高主频的特性。 展开更多
关键词 RISC-V指令集 扩展指令集 动态重构 fpga技术 大规模存储器
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可变容量的高可靠Flash型FPGA配置存储器设计
16
作者 曹正州 查锡文 《电子与封装》 2023年第10期58-65,共8页
采用0.18μm 2P6M Flash工艺设计了一款FPGA配置存储器,为SRAM型FPGA提供了串行和并行的码流加载方式,最高工作频率为50 MHz,具有存储容量可变、可靠性高的优点。通过设计地址侦测电路实现了该FPGA配置芯片的存储容量可变,从而提高了该... 采用0.18μm 2P6M Flash工艺设计了一款FPGA配置存储器,为SRAM型FPGA提供了串行和并行的码流加载方式,最高工作频率为50 MHz,具有存储容量可变、可靠性高的优点。通过设计地址侦测电路实现了该FPGA配置芯片的存储容量可变,从而提高了该配置芯片的适用范围;通过设计双模的复位电路,使芯片更适应复杂的电源环境,提高了上电复位的可靠性;通过设计存储器内建自测试(MBIST)电路,实现了对Flash全地址存储空间的自测试和对电路的高效筛选,减少了芯片的测试时间,同时提高了配置芯片存储空间的可靠性。 展开更多
关键词 配置存储器 fpga 可变容量 flash 存储器内建自测试
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VME总线在线“从串模式”配置FPGA的设计与实现 被引量：3
17
作者 魏书军 刘振安 +1 位作者 赵棣新 过雅南 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期852-856,共5页
本文介绍了在线配置FPGA硬件设计及工作原理。所设计的系统可以使FPGA的配置数据通过VME总线写入到一片Flash Memory中,并在加电时或使用命令的方式通过Flash Memory来配置FPGA。另外,FPGA的配置数据还可以直接保存在PC机终端上,而不是F... 本文介绍了在线配置FPGA硬件设计及工作原理。所设计的系统可以使FPGA的配置数据通过VME总线写入到一片Flash Memory中,并在加电时或使用命令的方式通过Flash Memory来配置FPGA。另外,FPGA的配置数据还可以直接保存在PC机终端上,而不是Flash Memory中,在需要时,通过VME总线直接将配置数据配置给FPGA。 展开更多
关键词 从串模式 fpga flash memory CPLD
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基于FPGA的高速实时数据采集存储系统设计 被引量：13
18
作者 何亓 张会新 +1 位作者 刘波 熊继军 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2011年第8期64-66,93,共4页
介绍一种基于FPGA的数据采集存储器的设计,以sparten2系列的XC2S200芯片为主控单元,结合相关外围电路和FLASH存储器K9F2G08UOM共同组成存储系统。采用双存储设计,增强了系统可靠性,实现对一路高速10MbpsPCM数据码流和一路3.75M异步串行... 介绍一种基于FPGA的数据采集存储器的设计,以sparten2系列的XC2S200芯片为主控单元,结合相关外围电路和FLASH存储器K9F2G08UOM共同组成存储系统。采用双存储设计,增强了系统可靠性,实现对一路高速10MbpsPCM数据码流和一路3.75M异步串行图像数据的采集和存储。同时与测试台和计算机配合完成对采集数据的实时监测。 展开更多
关键词 数据采集 fpga flash存储器 实时监测
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基于FPGA和USB的64路数据采集系统设计 被引量：6
19
作者 刘文怡 袁伟涛 张斌珍 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2008年第12期151-153,共3页
提出了一种基于FPGA和USB的高速数据传输、存储及显示系统的设计及实现,并对其中的FPGA功能模块以及USB传输模块等进行了介绍.该系统不但可以快速方便地传输、存储及显示数据,还具有判断防止数据错位的功能.
关键词 现场可编程门阵列 闪存 数据采集
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一种专用可重配置的FPGA嵌入式存储器模块的设计和实现 被引量：7
20
作者 余慧 王健 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期215-222,共8页
本文设计了一种满足FPGA芯片专用定制需求的嵌入式可重配置存储器模块.一共8块,每块容量为18Kbits的同步双口BRAM,可以配置成16K×1bit、8K×2bits、4K×4bits、2K×9bits、1K×18bits、512×36bits六种不同的... 本文设计了一种满足FPGA芯片专用定制需求的嵌入式可重配置存储器模块.一共8块,每块容量为18Kbits的同步双口BRAM,可以配置成16K×1bit、8K×2bits、4K×4bits、2K×9bits、1K×18bits、512×36bits六种不同的位宽工作模式;write-first、no-change两种不同的写入模式.多个BRAM还可以通过FPGA中互连电路的级联来实现深度或宽度的扩展.本文重点介绍实现可重配置功能的电路及BRAM嵌入至FPGA中的互连电路.采用SMIC 0.13μm 8层金属CMOS工艺,产生FDP-II芯片的完整版图并成功流片,芯片面积约为4.5mm×4.4mm.运用基于March C+算法的MBIST测试方法,软硬件协同测试,结果表明FDP-II中的BRAM无任何故障,可重配置功能正确,证实了该存储器模块的设计思想. 展开更多
关键词 嵌入式存储器 可重配置 fpga 互连 灵敏放大器
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