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<BL Blue>
R
Platform Flash在系统
可编程配置
PROM的
产品speci fi cation
DS123 ( V2.9 ) 2006年5月9日
0
特点
在系统可编程PROM中的配置
赛灵思FPGA
低功耗先进的CMOS NOR闪存工艺
20,000编程/擦除周期耐力
工作在整个工业温度范围
( -40℃至+ 85℃)
IEEE标准1149.1 / 1532边界扫描( JTAG )
支持程序设计,原型设计和测试
标准FPGA的JTAG命令启动
CON组fi guration
级联存储较长或多个比特流
专用边界扫描( JTAG ) I / O电源
(V
CCJ
)
I / O引脚兼容电压等级从
1.5V至3.3V
设计支持使用Xilinx ISE联盟和
基金会ISE系列软件包
XCF01S/XCF02S/XCF04S
3.3V电源电压
系列FPGA配置界面(最多33兆赫)
可在小尺寸的VO20和VOG20
包。
1.8V电源电压
串行或并行FPGA配置接口
(高达33 MHz)的
可在小尺寸VO48 , VOG48 , FS48 ,
和FSG48包
设计修改技术实现了存储和
访问多个设计修订的
CON组fi guration
内置的数据解压缩兼容赛灵思
先进的压缩技术
XCF08P/XCF16P/XCF32P
表1:
平台上的Flash PROM特点
设备
密度
V
CCINT
V
CCO
范围
V
CCJ
范围
套餐
节目
在系统
通过JTAG
串行
CONFIG 。
并行
CONFIG 。
设计
Revisioning
压缩
XCF01S
XCF02S
XCF04S
XCF08P
XCF16P
XCF32P
1兆位
2兆位
4兆位
8兆位
16兆位
32兆位
3.3V
3.3V
3.3V
1.8V
1.8V
1.8V
1.8V – 3.3V 2.5V – 3.3V
1.8V – 3.3V 2.5V – 3.3V
1.8V – 3.3V 2.5V – 3.3V
1.5V – 3.3V 2.5V – 3.3V
1.5V – 3.3V 2.5V – 3.3V
1.5V – 3.3V 2.5V – 3.3V
VO20/VOG20
VO20/VOG20
VO20/VOG20
VO48/VOG48
FS48/FSG48
VO48/VOG48
FS48/FSG48
VO48/VOG48
FS48/FSG48
描述
赛灵思推出平台的Flash一连串的系统
可编程配置PROM 。可在1到32
兆位(兆位)的密度,这些PROM中提供
易于使用,具有成本效益,并且可重新编程的方法
用于存储大量的Xilinx FPGA配置比特流。该
平台闪存PROM系列包括两个3.3V
XCFxxS PROM和1.8V XCFxxP PROM 。该XCFxxS
版本包括4兆位, 2 - Mb和1兆位PROM的那
支持主串行和从串行FPGA配置
模式(图
1 ,第2页) 。
该XCFxxP版本包括
支持主站32兆位, 16兆位,和8兆比特PROM的
串行,从串行,主动SelectMAP和从
SelectMAP FPGA配置模式(图
2 ,第2页) 。
的平台闪存PROM家人摘要
并且支持的功能显示在
表1中。
© 2003-2006 Xilinx公司保留所有权利。所有Xilinx商标,注册商标,专利和网站上列出的
http://www.xilinx.com/legal.htm 。
PowerPC是IBM公司的商标。所有其他商标均为其各自所有者的财产。所有规格如有变更,恕不另行通知。
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R
Platform Flash在系统可编程配置PROM
CLK
CE
OE /复位
TCK
TMS
TDI
TDO
控制
JTAG
接口
数据
内存
地址
数据
串行
接口
首席执行官
数据( D0 )
串行模式
CF
ds123_01_30603
图1:
XCFxxS平台闪存PROM框图
FI
CLK
CE
EN_EXT_SEL
OE /复位
OSC
解压缩器
TCK
TMS
TDI
TDO
CLKOUT
控制
JTAG
接口
数据
地址
内存
数据
串行
or
并行
接口
首席执行官
数据( D0 )
(串行/并行模式)
D[1:7]
(并行模式)
CF
REV_SEL [1 :0]的
ds123_19_122105
图2:
XCFxxP平台闪存PROM框图
当FPGA在主串模式下,它会产生一个
配置时钟驱动PROM 。具有CF的高,一
CE和OE启用后,存取时间短,数据
可在PROM的数据( D0)销连接到
FPGA的DIN引脚。新的数据是可用很短的访问
之后的每个时钟上升沿的时间。在FPGA生成
时钟脉冲的适当数目,完成
配置。
当FPGA处于从串行模式下, PROM和
FPGA都时钟由外部时钟源,或
可选的只有XCFxxP PROM , PROM的可
用来驱动FPGA的配置时钟。
该XCFxxP版本的平台的Flash PROM也
支持主动SelectMAP和从动SelectMAP (或
从并行) FPGA配置模式。当FPGA
在主SelectMAP模式下,FPGA生成
配置时钟驱动PROM 。当FPGA
是从SelectMAP模式,无论是外部振荡器
将生成的配置时钟驱动存储器PROM和
在FPGA ,或任选的XCFxxP PROM可用于
驱动FPGA的配置时钟。繁忙和低
CF高, CE和OE启用后,数据可在
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在PROM的数据(D0 - D7 )引脚。新的数据是可用
之后的每个时钟上升沿短的存取时间。该数据是
时钟到FPGA上的下一个上升沿
CCLK 。一个自由运行的振荡器可以在从使用
并行/从SelecMAP模式。
该XCFxxP版本的平台的Flash PROM的规定
额外的高级功能。内置的数据解压缩
支持利用压缩PROM的文件,并设计
修订允许多个设计修改存储在
一个PROM或存储在多个PROM中。设计
revisioning ,外部引脚或内部控制位来
选择活动的设计修改。
多平台闪存PROM设备可级联
支持在需要时较大的配置文件
针对大型FPGA器件或针对多个FPGA
菊花链方式连接在一起。当利用先进
特点为XCFxxP平台的Flash PROM ,如
设计修订,其中编程跨度级联文件
PROM器件只能用于级联链被创建
只包含XCFxxP PROM中。如果高级XCFxxP
功能没有启用,那么级联链可
包括XCFxxP和XCFxxS PROM中。
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R
Platform Flash在系统可编程配置PROM
该平台的Flash PROM的与所有现有的FPGA器件系列的兼容。赛灵思FPGA的参考名单,
相应的兼容平台的Flash PROM中给出了
表2中。
平台闪存PROM和他们的能力的名单
在给定的
表3 ,第4页。
表2:
Xilinx FPGA和兼容的平台的Flash
PROM的
FPGA
的Virtex - 5 LX
XC5VLX30
XC5VLX50
XC5VLX85
XC5VLX110
XC5VLX220
XC5VLX330
的Virtex- 4 LX
XC4VLX15
XC4VLX25
XC4VLX40
XC4VLX60
XC4VLX80
XC4VLX100
XC4VLX160
XC4VLX200
的Virtex- 4 FX
XC4VFX12
XC4VFX20
XC4VFX40
XC4VFX60
XC4VFX100
XC4VFX140
的Virtex- 4 SX
XC4VSX25
XC4VSX35
XC4VSX55
的Virtex - II Pro X中
XC2VPX20
XC2VPX70
的Virtex -II Pro的
XC2VP2
XC2VP4
XC2VP7
XC2VP20
XC2VP30
XC2VP40
XC2VP50
XC2VP70
XC2VP100
1,305,376
3,006,496
4,485,408
8,214,560
11,589,920
15,868,192
19,021,344
26,098,976
34,292,768
XCF02S
XCF04S
XCF08P
XCF08P
XCF16P
XCF16P
XCF32P
XCF32P
XCF32P
(2)
8,214,560
26,098,976
XCF08P
XCF32P
9,147,648
13,700,288
22,749,184
XCF16P
XCF16P
XCF32P
4,765,568
7,242,624
14,936,192
21,002,880
33,065,408
47,856,896
XCF08P
XCF08P
XCF16P
XCF32P
XCF32P
XCF32P+XCF16P
4,765,568
7,819,904
12,259,712
17,717,632
23,291,008
30,711,680
40,347,008
51,367,808
XCF08P
XCF08P
XCF16P
XCF32P
XCF32P
XCF32P
XCF32P+XCF08P
XCF32P+XCF32P
8,374,016
12,556,672
21,845,632
29,124,608
53,139,456
XCF08P
XCF16P
XCF32P
XCF32P
XCF32P+XCF32P
表2:
Xilinx FPGA和兼容的平台的Flash
PROM的
(续)
FPGA
的Virtex-II
(3)
XC2V40
XC2V80
XC2V250
XC2V500
XC2V1000
XC2V1500
XC2V2000
XC2V3000
XC2V4000
XC2V6000
XC2V8000
的Virtex -E
XCV50E
XCV100E
XCV200E
XCV300E
XCV400E
XCV405E
XCV600E
XCV812E
XCV1000E
XCV1600E
XCV2000E
XCV2600E
XCV3200E
VIRTEX
XCV50
XCV100
XCV150
XCV200
XCV300
XCV400
XCV600
XCV800
XCV1000
Spartan-3E
XC3S100E
XC3S250E
XC3S500E
581,344
1,352,192
2,267,136
XCF01S
XCF02S
XCF04S
559,200
781,216
1,040,096
1,335,840
1,751,808
2,546,048
3,607,968
4,715,616
6,127,744
XCF01S
XCF01S
XCF01S
XCF02S
XCF02S
XCF04S
XCF04S
XCF08P
XCF08P
630,048
863,840
1,442,016
1,875,648
2,693,440
3,430,400
3,961,632
6,519,648
6,587,520
8,308,992
10,159,648
12,922,336
16,283,712
XCF01S
XCF01S
XCF02S
XCF02S
XCF04S
XCF04S
XCF04S
XCF08P
XCF08P
XCF08P
XCF16P
XCF16P
XCF16P
360,096
635,296
1,697,184
2,761,888
4,082,592
5,659,296
7,492,000
10,494,368
15,659,936
21,849,504
29,063,072
XCF01S
XCF01S
XCF02S
XCF04S
XCF04S
XCF08P
XCF08P
XCF16P
XCF16P
XCF32P
XCF32P
CON组fi guration
平台上的Flash PROM
(1)
CON组fi guration
平台上的Flash PROM
(1)
79704832 XCF32P + XCF32P + XCF16P
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Platform Flash在系统可编程配置PROM
表2:
Xilinx FPGA和兼容的平台的Flash
PROM的
(续)
FPGA
XC3S1200E
XC3S1600E
Spartan-3L
XC3S1000L
XC3S1500L
XC3S5000L
Spartan-3
XC3S50
XC3S200
XC3S400
XC3S1000
XC3S1500
XC3S2000
XC3S4000
XC3S5000
的Spartan- IIE
XC2S50E
XC2S100E
XC2S150E
XC2S200E
XC2S300E
XC2S400E
XC2S600E
的Spartan- II
XC2S15
XC2S30
XC2S50
XC2S100
XC2S150
XC2S200
注意事项:
1.
2.
3.
如果设计修订或其他高级功能的支持
需要时, XCFxxP可以作为一种替代
XCF01S , XCF02S ,或XCF04S 。
假设使用的压缩。
最大可能的Virtex-II比特流大小来指定。参考
与Virtex -II用户指南关于bitgen选项的信息
影响比特流的大小。
程序设计
在系统编程
在系统可编程的PROM可编程
单独或两个以上的可以菊花链连接在一起
并通过标准的4针JTAG在系统编程
协议中所示
网络连接gure 3 。
在系统编程
提供快速,高效的设计迭代和消除
不必要的包裹处理和管座。该
编程数据序列被输送到装置
无论是采用Xilinx公司的iMPACT软件和赛灵思下载
电缆,一个第三方的JTAG开发系统,一
JTAG兼容板测试仪,或一个简单的微处理器
接口仿真JTAG指令序列。该
iMPACT软件能同时输出串行矢量格式( SVF )
文件与任何工具的使用接受SVF格式,包括
自动测试设备。在系统内编程,
首席执行官输出驱动为高电平。所有其他输出都在举行
高阻抗状态,或在在钳位电平举行
在系统编程。在系统编程是完全
横跨推荐的工作电压支撑并
温度范围。
CON组fi guration
3,832,320
5,957,760
3,223,488
5,214,784
13,271,936
439,264
1,047,616
1,699,136
3,223,488
5,214,784
7,673,024
11,316,864
13,271,936
630,048
863,840
1,134,496
1,442,016
1,875,648
2,693,440
3,961,632
197,696
336,768
559,200
781,216
1,040,096
1,335,840
平台上的Flash PROM
(1)
XCF04S
XCF08P
XCF04S
XCF08P
XCF16P
XCF01S
XCF01S
XCF02S
XCF04S
XCF08P
XCF08P
XCF16P
XCF16P
XCF01S
XCF01S
XCF02S
XCF02S
XCF02S
XCF04S
XCF04S
V
CC
XCF01S
GND
XCF01S
XCF01S
XCF01S
XCF01S
XCF02S
(a)
(b)
DS026_02_082703
图3:
JTAG在系统编程操作
(一)焊接设备到PCB
(二)计划使用下载电缆
OE /复位
1/2/4兆位XCFxxS平台的Flash PROM的在系统
规划算法导致发行内部的
设备复位,导致OE / RESET脉冲低电平。
外部编程
赛灵思可重新编程的PROM ,也可以通过编程
赛灵思MULTIPRO桌面工具或第三方设备
程序员。这提供了使用的附加的灵活性
具有在系统可编程预编程的设备
选项​​为今后的改进和设计变更。
表3:
平台上的Flash PROM容量
平台
闪存PROM
XCF01S
XCF02S
XCF04S
CON组fi guration
平台
闪存PROM
CON组fi guration
8,388,608
16,777,216
33,554,432
1,048,576 XCF08P
2,097,152 XCF16P
4,194,304 XCF32P
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Platform Flash在系统可编程配置PROM
操作。对于XCFxxS PROM ,读保护
安全位被置为整个设备,并重新读
保护安全位需要擦除整个设备。为
在XCFxxP PROM的读保护安全位可设置
对于个性化的设计修改,并重新读
保护位要求删除特定的设计修改。
可靠性和耐用性
赛灵思在系统可编程产品提供
20000保证耐力水平系统
编程/擦除周期和20的最小数据保持
年。每个器件满足所有的功能,性能和
在此忍耐极限数据保存规范。
写保护
设计安全性
赛灵思在系统可编程平台闪存PROM
器件集成了先进的数据安全功能,以充分
防止未经授权的FPGA编程数据
通过JTAG读取。该XCFxxP PROM的也可以是
编程以防止意外的写入通过JTAG 。
表4
表5
显示可用的安全设置
在XCFxxS PROM和XCFxxP PROM ,分别。
该XCFxxP PROM设备还允许用户编写
保护(或锁定),特定的设计修改,以防止
无意擦除或编程操作。一旦设定,
写保护安全位为个性化的设计修改
必须复位(使用UNLOCK命令后面
ISC_ERASE命令)擦除或编程前
就可以执行操作。
表4:
XCFxxS设备数据安全选项
读保护
读保护安全位可以由用户来设定
防止内部编程模式被读取或
通过JTAG复制。读保护并不妨碍写
表5:
XCFxxP设计修订数据安全选项
读保护
复位(默认)
复位(默认)
SET
SET
读保护
复位(默认)
SET
读取/验证
抑制
节目
抑制
抹去
抑制
写保护
复位(默认)
SET
复位(默认)
SET
读取/验证
抑制
抑制方案
擦除抑制的
IEEE 1149.1边界扫描( JTAG )
该平台闪存PROM系列是与IEEE兼容
1149.1边界扫描标准和IEEE 1532
在系统配置标准。测试访问端口(TAP )
并提供寄存器,支持所有必要的边界
扫描的指令,以及许多可选的
由IEEE标准规定的说明。 1149.1 。此外,该
JTAG接口用于实现在系统编程
商(ISP) ,以方便配置,擦除和验证
操作平台的Flash PROM设备上。
表6
第6页
列出了必需的和可选的边界扫描
在平台闪存PROM中支持的指令。参考
以IEEE标准。 1149.1规范的完整
的边界扫描体系结构的描述和所要求的
和可选说明。
注意!
该XCFxxP JTAG TAP暂停状态是不完全符合
在JTAG 1149.1规范。如果一个JTAG移位操作的暂时停顿
要求,则停止JTAG TCK时钟和维护中的JTAG TAP
JTAG移位IR或Shift -DR TAP状态。不要过渡XCFxxP JTAG TAP
通过JTAG暂停IR或暂停-DR TAP状态暂时暂停
JTAG移位操作。
指令寄存器
指令寄存器( IR)为平台闪存PROM
的指令期间被连接到TDI和TDO之间
扫描序列。在准备的指令扫描
序,指令寄存器的并行加载了
固定指令捕捉模式。这个图案被移出
到TDO ( LSB在前),在指令移入
指令寄存器从TDI 。
XCFxxS指令寄存器( 8位宽)
的指令寄存器(IR )的XCFxxS PROM是8
位宽,并且在一个连接TDI和TDO之间
指令扫描序列。的详细组成
指令俘获模式中示出
表7中,第6页。
该指令捕捉模式移出XCFxxS的
装置包括红外[7:0 ] 。 IR [ 7:5]是保留位,并且设置
至逻辑0。该控制器状态字段,红外[4],包含逻辑1,如果
该设备是目前在系统配置( ISC )
模式;否则,它包含逻辑0的安全字段,
IR [3],包含逻辑1,如果该设备已经被编程
在安全选项打开的情况;否则,它包含
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