???????,?????Xilinx?FPGA??????

1
???????

• ??
• 2011.09

2
???????-????

• ???????????????????????
• ?????????????????????????
• ???????,?????Xilinx?FPGA??????
• ????????????,??????????
• PROM????????????????,????
• ???????JTAG?????SVF???????
• ???????,?????????????????
• ??ChipScope Pro????????????
• Xilinx?CPLD??????????,??JTAG?
• ???,?????????,???????????
• ???????????

3
???????????

• ?????????,?Xilinx?????Spartan-6
• ??FPGA??????????FPGA??????,?
• ????????????????????????
• Spartan-6 FPGA???????????,???
• FPGA????Spartan-6????????M10(??
• ?FPGA????????M20),????????
• ???????10.1????????????????
• ??????,

4
???????????
5
???????-JTAG??

• ????/JTAG,? IEEE/ANSI ??1149.1_1190,?
• ??????,??????????????????
• ????????????????????(JTAG)

6
???????-JTAG??

• (?????10.5 JTAG?????????????)
• ????IEEE 1149.1???????????????
• ??????(ATE)??????????????
• ??
• ???????????,???????????
• ?????,???????????????????
• ?JTAG????????/?????????????
• ???10.5????????,??????????
• ?,????????????????????,??
• ???????,????????????????
• ????????

7
???????-JTAG??

• ????,IEEE 1449.1 ?????????????
• ???????,?????????????????
• ?4?(????5?)???????????????
• ?(TAP),???????????????,???
• ????????????????????????,
• ?????????????????????

8
???????-JTAG??

• JTAG???????
• 1?TCK ????????,????1149.1??
• ??????
• 2?TMS 1149.1???????????????
• ?TCK???????,??????????????
• 3?TDI 1149.1????????????????
• ????,???TCK???????,???????
• ????????

9
???????-JTAG??

• 4?TDO 1149.1???????????????
• ?????,???????????????????
• ??? ?????TCK???????
• 5?TRST(??)1149.1??????????
• ?,?????????????? ????????
• ?,??????????????????,????
• ??? ??,?????(???????)????
• ??????????

10
???????-JTAG??

11
???????-????

• ???????,???CCLK???,?????
• ?????FPGA
• 1) ???????,CCLK???
• 2) ???????,CCLK???
• ??????,?????????FPGA
• 1)??????????????XCF00S???
• PROM
• 2)?????????????????,???
• ??????
• 3)????????????PROM??????
• ???????????FPGA
• 4)???????????PROM???????
• ??????????FPGA

12
???????-????
13
???????-?????
14
???????-?????

• ?????,??Xilinx???Flash??????
• FPGA??????Xilinx???Flash?????
• 1)????,???FPGA????????FPGA?
• ?
• 2)??????????
• 3)?PROM?FPGA???????(??????
• Flash),???????????
• 4)?????
• 5)??????JTAG??????,Xilinx iMPACT
• ??????
• 6)??I/O?JTAG????,?????????

15
???????-?????

• ?????????,???????,????
• ???????,?????????,?????
• ??????FPGA?? ?10.4???????????????????
• ?????,?????????????????
• FPGA????

16
???????-?????
17
???????-SelectMAP????

• SelectMAP???????8?/16???????
• ?Spartan-6????????,??????????
• ?????????SelectMAP?????
• ??SelectMAP???,CCLK??????
• SelectMAP???,CCLK???,????????
• ??GCLK???????SelectMAP??,????
• ????????????Spartan-6???????

18
???????-SelectMAP????

• ?SelectMAP???,?????????FPGA
• 1)????SelectMAP??
• 2)????SelectMAP??????????????,?????????
• 3)??????SelectMAP???????PROM?????????????????FPGA
  
• 4)????????SelectMAP???????PROM?????????????????FP
  GA

19
???????-SelectMAP????
20
???????-?SelectMAP????

• ?10.5 ?SelectMAP
• ??????????
• ?.RDWR_B?CSI_B?
• ?????????
• ??

21
???????-?SelectMAP????

• ?10.6????SelectMAP??????????
• ?????????,??????CPLD????
• ??FPGA??,?????????SelectMAP?
• ????

22
???????-?SelectMAP????
23
???????-?SPI????

• ?10.3???Spartan-6 SelectMAP????????
• ?10.7????SPI????????????????
• ??,??SPI???Flash??????FPGA????
• SPI???????????????
• 1)????????SPI??Flash?
• 2)FPGA?????????????????
• RAM?????
• 3)???????????

24
???????-?SPI????
25
???????-?SPI????
26
???????-?BPI????

• ???????(master Byte-wide Peripheral
• Interface,BPI)???????Spartan-6FPGA?
• ??????,????NOR Flash PROM?
• BPI?????????(x8)????????
• (x8/x16)PROM????
• ??FPGA???,BPI??????????
• Flash???,???????????????
• BPI???????????????,??
• Xilinx?XCFXXP??FlashSRAM NVRAM
• EEPROM EPROM?

27
???????-?BPI????

• NAND Flash???????????,???
• ?????????????Spartan-3A ???
• Spartan-3E FPGAs????NAND Flash?????
• FPGA?????????????,??
• FPGA??CCLK?????????,CCLK??
• ??????FPGA????????FPGA???
• ?,??LDC????,HDC??????10.4 ?
• ?????????????

28
???????-?BPI????

• ?10.8????BPI??????????????
• ????,??BPI???Flash??????FPGA??
• ??

29
???????-?BPI????
30
???????-????

• Xilinx??PROM?????????????
• ?????????,?????????????,?
• ??????????
• 1?????Generate Programming??
• 2???10.6,????(Properties),??????
• ?
• 3???Startup Options??
• 4??FGPA Start-Up Clock????CCLK??JTAG
• Clock

31
???????-????
32
???????-????

• 5????????,??Generate
• Programming File(??????)??????
• ????
• 6??Design Summary/Report????,??
• Bitgen Report????????????

33
???????-??PROM??

• ??iMPACT????,?????(bitstream)???
• ??PROM???????,????iMPACT????
• ?PROM???iMPACT??????????????
• ?????????????PROM????????
• iMPACT??????????
• 1???PROM??
• 2?????????
• 3?????????(daisy chains)
• 4??????????????,???????
• PROM????

34
???????-??PROM??

• ?iMPACT?,??PROM??????
• 1??Processes ???, ??Configure Target
  Device
• (??????)????,???,??Generate
• Target PROM/ACE File(????PROM/ACE??)
• 2???10.10,?Impact Flow???,??Create
• PROM File(PROM File Formatter)

35
???????-??PROM??

• 3???10.11??,?PROM File Formatter(PROM
• ?????)???,?Storage Target?,??Xilinx
• Flash/PROM

36
???????-??PROM??

• 4???????,???????
• 5??Add Storage Device(s)(??????)?
• ?,??Auto Select PROM(????PROM)?
• ???
• 6???????,???????
• 7??Enter Data(????)?,??output File
• (????)???stopwatch1.
• 8???Checksum Fill Value(??????)?
• FF,File Format(????)?MCS.
• 9???OK??,??PROM????????

37
???????-??PROM??

• 10??Add Device????,??OK??,??
• ??stopwatch.bit???
• 11????if you would like to add another
  design file
• to the datastream(???????????????
• ??,??No???
• 12???OK?????
• 13???10.12??,?????????????,
• ???iMPACT???????Generate File,??
• PROM?????????????
• 14???File-gtExit,??iMPACT???
• 15???????,????????
• stopwatch_impact.ipf?

38
???????-????

• ??????????,?????Xilinx???
• iMPACT???????????iMPACT?????
• ??????????iMPACT??????????
• ??,??????USB?iMPACT????bit??,
• System ACE??,PROM??,SVF/XSVF???
• ?????????,????????????
• ??,????????????????????
• ???????

39
???????-????

• 1???????
• iMPACT????????
• Virtex/-E/-II/-II PRO/4/5
• Spartan/-II/-IIE/XL/3/3E/3A
• XC4000/E/L/EX/XL/XLA/XV
• CoolRunnerXPLA3/-II?XC9500/XL/XV
• XC18V00P
• XCF00S
• XCF00P

40
???????-????

• iMPACT??????????
• 1?????IV
• ????????,???????????????
• 2?????USB
• ??????USB?,?????????????
• ??
• 3?MultiPRO??
• MultiPRO??????,??Desktop Configuration
• Mode????

41
???????-????

• iMPACT??????????
• 1?Boundary Scan FPGAs, CPLDs, and
• PROMs(18V00,XCFS,XCFP)
• 2?Slave SerialFPGAs (Virtex/-II/-II
  PRO/E/4/5 and
• Spartan/-II/-IIE/3/3E/3A)
• 3?SelectMAPFPGAs (Virtex/-II/-II PRO/E/4/5
  and
• Spartan/-II/-IIE/3/3E/3A)
• 4?Desktop FPGAs (Virtex/-II/-II PRO/E/4/5
  and
• Spartan/-II/-IIE/3/3E/3A)

42
???????-???????

• ?????????????????,??????
• ??
• BIT?????????,???????????
• ?
• MCS??ASCII??,??PROM????
• MSK???????,?????????????
• ??,??????????????????????
• ??,?????????mask??0,??????
• ??
• ??mask??1,???????????BIT???
• ????

43
???????-????

• ???iMPACT??,??????????????
• ?,?????Spartan-3 Starter Kit demo???????
• ???

44
???????-????

• ??10.11??,??Processes???Processes???
• Configure Device (iMPACT)?

45
???????-????

• ??????,?????ISE????iMPACT??
• ??????????
• 1?Windows?????????,????,??
• Xilinx ISE 9.2i ?Accessories iMPACT
• 2?UNIX????,????????impact

46
???????-????

• ?iMPACT???,????iMPACT????
• ??????????????????????
• ???????????

47
???????-????

• 1???10.12??,?iMPACT?????,??create
• a new project (.ipf)
• 2???Browse??
• 3???project??,?File Name???stopmatch
• 4???Save
• 5???OK
• ???????,?iMPACT??????????

48
???????-??JTAG??

• ?????????????JTAG????????
• ?????????????Xilinx??Xilinx??,??
• ?Xilinx???????????????????,?
• ?????JTAG????TDI,TCK,TMS,??
• TDO?

49
???????-??JTAG??

• ??10.13??,??iMPACT??,???????
• ???????????
• ??????????Configure Devices using
• Boundary-Scan (JTAG),????Automatically
• connect to a cable and identify Boundary-Scan
  chain?

50
???????-??JTAG??
51
???????-??JTAG??

• ??????,????????????????,
• ?????????????????????
• SVF/XSVF????????????,???????
• ????????
• ??Finish?
• iMPACT?????????,??????????
• ???????????Xilinx???iMPACT????
• ?????????????????????????
• ????????,???????????????
• BSDL???

52
???????-??JTAG??

• ??????,????????????????
• ????????,???iMPACT??????,??
• Initialize Chain?????????,?????????
• ????

53
???????-??????

• ??10.14??,??????,?????????
• ??????

54
???????-??????

• ??????????,??????????
• ???
• Bitstream??(.bit,.rbt,.isc)????FPGA
• JEDEC??(.jed,.isc)????CPLD?
• PROM??(.mcs,.exo,.hex,.tek)????PROM?

55
???????-??????

• ??????????(XC3S700)???????
• ?,????????????????
• 1??????????BIT??
• 2???Open,????????,????????
• ?JtagClk,????OK
• ??????,??????????,??????
• ???(BSDL?BSD)?????BSDL???????
• ??????????,??????????????
• ????????

56
???????-??????

• 3????ISE????BSDL??(???Xilinx??
• ???Xilinx??),?Assign New Configuration File??
• ????Bypass?????????????????
• (XCF02S)??????????MCS??,??
• Open
• 4???????
• ??????,?????????,?????
• iMPACT????(IPF)???File Save Project As??
• ?Save as????,????????????????
• ???iMPACT???????,??File ?Open Project,
• ??IPF?

57
???????-????

• ???????????,??Edit ??Preferences??
• ??????10.15???????Help,???????
• ?????????????,??OK?

58
???????-??JTAG??

• ???????????????????????
• ???????????,?????????????
• ???????????????,?????????
• ????????,??????????,?????
• ??????????BYPASS?HIGHZ?,????
• iMPACT?????????,????????,??
• ????????????ID????????????
• ???,????

59
???????-??JTAG??

• 1???10.16??,????XC3S700A??,??Get
• Device ID?

60
???????-??JTAG??

• 2?????IDCODE,??????10.17?log???
• ????XC3S700A???

61
???????-??JTAG??

• 3.????XC3S700A?????Program???
• OK,??????,????????????,log?
• ?????????????????10.19??,??
• ??????,????????????????

62
???????-??JTAG??
63
???????-JTAG??

• 1???????
• ??????????????,?????????
• ?????,???????????????????
• ???????????????,????????,
• ?iMPACT??????????,??Cable Auto
• Connect ?? Cable Setup?Cable Auto Connect?????
• ??????????Cable Setup??????????
• ??????????????,iMPACT??????
• ???????,????????,???????

64
???????-JTAG??

• 2??????
• ????????????????,??????
• ???,?????????????????????
• ????????iMPACT??????,???????
• ?????????????????10.20 ??JTAG?

65
???????-JTAG??
66
???????-JTAG??

• ??????????,???????????
• ?,???????????????????,???
• ????????,?????????????ID??
• ????????,??????????,?????
• ?????10.20??,??????????JTAG???
• ?????????????????????
• ??????,?iMPACT???Debug gt Start/Stop
• Debug Chain?iMPACT Boundary-Scan Debug????
• ?????iMPACT Help(Help gt Help Topics)?

67
???????-??SVF??

• ???????,???????????????
• ??????,?????????????????
• ?????????SVF???
• iMPACT????????????????,SVF,
• XSVF,?STAPL?????????????????
• ?,??????????Boundary Scan chain,???
• ?????????????????????????
• ??,ATE????????????????????
• ????????????????,????????
• ??????

68
???????-??JTAG??SVF??

• ????????????????,??JTAG??
• ?????????SVF???????JTAG????
• ?
• 1???Output gt SVF File gt Create SVF File?????
• ????????
• 2??Create a New SVF File????File Name???
• getid,??Save
• 3????????,?????????????
• ?.svf??????OK

69
???????-????JTAG??SVF??

• ???????????????,????????
• Boundary-Scan chain??????????,???
• 1?????????????(??Boundary-Scan tab)
• ??????????
• 2??iMPACT Boundary-Scan??????????,
• ??Add Xilinx Device?Add Non-Xilinx device???Add
• Device???,????????????
• 3???stopwatch.bit,????Open????????
• ????????????????????????
• ?,?????????,??????????2?3
• ?,?stopwatch.mcs???????

70
???????-?SVF??

• ??SVF????????????????????
• ??????,??????????????????
• ?SVF????????????????ID????
• ?,??????????????????10.21 ??
• JTAG??
• 1????ID,??10.21??,?????????
• (XC3S200)???Get Device ID?

71
???????-?SVF??

• Get Device ID???????????,?????
• ???
• 2???View gt View SVF-STAPL File??????
• 10.22???????Get Device ID????,SVF???
• ??

72
???????-?SVF??
73
???????-?SVF??

• ??????????????SVF?????
• 1??????????(XCF04S)
• 2???Program
• 3??Programming Properties?????OK?????
• ????????????????SVF???

74
???????-??????

• 1????????
• ?????????????Xilinx????Xilinx??
• ????????????????,??Configuration
• Modes???Slave Serial?
• 2?SelectMAP????
• ??iMPACT,??MAP?????????????
• 3?Xilinx???????CS????????????
• ????????MAP????,??Configuration
• Modes???SelectMAP???MultiPRO??????
• SelectMAP Configuration?
• ?????????Spartan-3 Starter Kit?????

75
???????-PLD??

• ?PLD???????PLD?,??????????
• ????,???EDA???????????????
• ??PLD?????????????,???????
• ???????????,?????????????
• ???,??????????????10.23????
• ?????????????????????????
• ???????

76
???????-PLD??
77
???????-PLD??

• ??????????????EDA???????
• ?????,???????????????????
• ???????????,????????I/O??,
• ???????????????????

78
???????-?????????

• ???????????????,??????
• ?????,??????????????????
• ?????????I/O??,???????????
• ????????????????????????
• ?????,??????,???????????
• ?,?????????????????,????
• ????????????,??????,????
• ????????,??????????,????
• ??????

79
???????-?????????
80
???????-????????

• ???????????,Xilinx???Altera???
• ????ChipScope Pro?SignalTapII?????????
• ????????????FPGA??????????
• ??????????,??????????FPGA?
• ??RAM?,??????,??CPLD??????
• RAM??,?????????????CPLD????

81
???????-????????
82
???????-????????

• ??10.25??,?????????????,??
• ????????????????????,????
• ???????,?????FPGA????RAM?,?
• ?JTAG?????????
• ???????????????????????
• ?,?????????,?????????????
• ??,????????,????????????
• ?,???????????????,?FPGA???
• ?????????

83
ChipScope Pro??????
84
ChipScope Pro??????
85
ChipScope Pro??????

• ??????????????????????
• HDL??,???ICON,ILA,VIO?ATC2??(?
• ?ChipScope Pro?)???????????????
• ???ICON,ILA,VIO?ATC2?????????
• ?????
• ????ISE???????????????
• ???,???????????,??????
• ????????????

86
ChipScope Pro??????

• ?Analyzer???????????,??PC?
• JTAG??????????????????
• USB??????????MultiPRO(??
• JTAG??)
• ??10.4??,????????????,FPGA
• ???????????????????????
• ??????1?1024,????????256?
• 131072????????????????????
• ???????????????????????

87
ChipScope Pro??????
88
??

• 1???Xilinx?FPGA?????????,????
• ??????????????
• 2?????Xilinx?PROM????????
• 3?????Xilinx?JTAG?????
• 4?????JTAG?????????
• 5???PLD????????
• 6???????????????????????
• ??
• 7????????????????????