FPGA的配置/加載方式

FPGA有多種配置/加載方式。粗略可以分為主動和被動兩種。主動加載是指由FPGA控制配置流程，被動加載是指FPGA僅僅被動接收配置數據。

最常見的被動配置模式就是JTAG下載bit文件。此模式下，主動發起操作的設備是計算機，數據通路是JTAG，FPGA會被動接收數據，根據需要的操作來進行更新FPGA配置。而上位機如何獲取配置數據就非常靈活了，可能是本地運行EDA工具生成的，也可以是網絡/USB存儲設備獲取的。

主動配置就是FPGA在配置過程中處于主導地位，主動發起對Flash的讀寫，獲取配置信息進行配置。

下面利用間EDA工具自帶的燒錄Flash的操作為例，分析一下具體的燒錄過程。

通常情況下，完整的過程是：

1.上位機主動發起配置，FPGA被動接收數據進行重配置，此時的配置模式是上文提到的基于JTAG的被動配置。此操作的結果是將FPGA配置為一個Flash的讀寫器。

2.配置完成后，上位機開始發送/接收Flash的數據，數據通道為JTAG。FPGA通過JTAG接收到數據之后，根據需求發起對Flash的讀寫操作，將需要更新的數據寫入Flash，完成更新。此過程是更新Flash的過程，燒錄過程中Flash只收到FPGA的控制。

3.Flash更新完畢后，在合適的時候讓FPGA進行重新配置（例如重新上下電），FPGA會開始主動配置過程，從Flash中讀取配置數據完成加載。

Intel（Altera）的這種模式使用的文件后綴是jic，全稱是JTAG Indirect Configuration File。直接翻譯是JTAG間接配置文件。在Quartus的Programmer界面中，當添加了Jic文件之后，可以看到有一個Factory default SFL image，就是將FPGA配置為Flash控制器的鏡像。

根據配置的不同，也可以分為主動更新和被動更新兩種。

如果是被動更新，那么通常配置過程會有一個主動發起的設備，常見有MCU。這樣配置過程相對容易，數據的傳輸、存儲和讀取都交給主設備操作。整個更新過程按要求更新即可，然后再合適的時間重新加載FPGA即可。FPGA本身幾乎和更新過程完全隔離，所以也很容易滿足需求。

主動更新則相對麻煩。首先，Flash很可能只于FPGA有數據接口，表明Flash的讀寫只能從FPGA來發起；其次，由于FPGA需要發起Flash的更新寫入，所以FPGA如何獲取數據也是需要考慮的問題?？梢詤⒖忌衔?，主動配置更新Flash完整過程的描述，可以看到FPGA需要一個數據通路（JTAG）接收配置數據，并實現一個Flash的讀寫控制器來讀寫Flash。更新Flash完成之后，下一次配置被觸發（重新上下電）會主動發起讀Flash的操作，加載配置數據完成配置。