如上述程序,在编程器的写操作进程中,我们使用Moore型状态机,它最大的特点是输出仅是状态向量的函数,即Moore状态机的输出仅和当前状态(现态)有关。在寄存器转移级的有限状态机中包括状态进程和组合进程两部分。
状态进程:状态进程对状态机的时钟信号敏感,当时钟发生有效跳变时,状态机的状态发生变化,由次态变为现态。本例中,将写操作分成900个状态,状态0初始化各输出信号,状态1~5执行第一个控制命令,状态7—10执行如第二个控制命令,状态12~15执行第三个控制命令,状态17~20给出要写入的地址和数据,状态21~900保持控制信号,是芯片内部编程时间。组合进程:组合进程就根据当前状态(现态)给输出信号赋值,并决定下一状态(次态)。在本例中,状态机根据不同的状态对CE#、OE#、WE、地址、数据等Flash控制信号进行赋值,从而实现对Flash的控制功能。
但是每执行一次写操作,只能写入一个地址单元里的8bit数据,如果按照这个方法,完成整个Flash芯片1Mbit数据的写入就需要重复执行写操作128K次,这样既麻烦又浪费时间。我们选用的Xilinx公司SpartanⅡ系列FPGA,提供片上双端口同步读/写RAM块,每块RAM容量为4096bit。块RAM的每个端口可独立配置为读/写端口、读端口或写端口,同时还能配置为任何想要的数据带宽。因此块RAM可使FPGA设计者的设计更加简单,可以把块RAM配置成ROM、RAM、FIFO等多种元件,具有使用方便、性能优越等特点,是一种十分高效的内部存储器解决方案。因此我们采用FPGA的块RAM作为内部数据缓冲器,以提高Flash写操作的速度和效率。
在本例中,使用内部块RAM产生一个32Kbit的ROM元件,程序当中直接引用和映射该元件,将要写入Flash的数据先写入该ROM元件中,然后在每次写操作中将ROM中的数据按地址顺序逐一写入Flash中的一个连续32Kbit的扇区当中,这样编程器的一次写操作就可以写入32Kbit数据,因为32K×32=1Mbit,则依次改变Flash的高5位地址,重复32次上述的写操作,这样1Mbit的数据就写入了整片Flash中,大大提高了编程器写操作的效率。至于ROM元件中的数据,则以ASCⅡ码的形式存在以.
CoeGenerator是一个元件生成软件,它给用户提供了一个通用化的设计界面,提供RAM、ROM、乘法器、各种标准接口等许多设计中常用的元件模型,这样设计者不必自己动手编写,而采用CoeGenerator即可生成自己需要的各种元件。这些元件都是经过了最优化设计,占用资源最少,性能最优,还大大节省了设计时间,方便了设计者。产生的ROM元件将存储在设计工程之中,需要在程序中加入引用语句,才可以使用。VHDL程序中使用CoreGenerator产生的元件需要加入两段语句,一是在实体部分对要引用的ROM元件进行说明,二是在结构体中对ROM元件例化,映射例化元件的输入/输出信号。由于FPGA具有在线可再编程性能,因此当系统中FLASH直接由FPGA存取时,我们可以用FPGA实现对Flash的编程,在编程操作之后,对FPGA进行再配置,实现其它系统功能,达到一个FPGA器件实现多种应用的目的。
如上述程序,在编程器的写操作进程中,我们使用Moore型状态机,它最大的特点是输出仅是状态向量的函数,即Moore状态机的输出仅和当前状态(现态)有关。在寄存器转移级的有限状态机中包括状态进程和组合进程两部分。
状态进程:状态进程对状态机的时钟信号敏感,当时钟发生有效跳变时,状态机的状态发生变化,由次态变为现态。本例中,将写操作分成900个状态,状态0初始化各输出信号,状态1~5执行第一个控制命令,状态7—10执行如第二个控制命令,状态12~15执行第三个控制命令,状态17~20给出要写入的地址和数据,状态21~900保持控制信号,是芯片内部编程时间。组合进程:组合进程就根据当前状态(现态)给输出信号赋值,并决定下一状态(次态)。在本例中,状态机根据不同的状态对CE#、OE#、WE、地址、数据等Flash控制信号进行赋值,从而实现对Flash的控制功能。
但是每执行一次写操作,只能写入一个地址单元里的8bit数据,如果按照这个方法,完成整个Flash芯片1Mbit数据的写入就需要重复执行写操作128K次,这样既麻烦又浪费时间。我们选用的Xilinx公司SpartanⅡ系列FPGA,提供片上双端口同步读/写RAM块,每块RAM容量为4096bit。块RAM的每个端口可独立配置为读/写端口、读端口或写端口,同时还能配置为任何想要的数据带宽。因此块RAM可使FPGA设计者的设计更加简单,可以把块RAM配置成ROM、RAM、FIFO等多种元件,具有使用方便、性能优越等特点,是一种十分高效的内部存储器解决方案。因此我们采用FPGA的块RAM作为内部数据缓冲器,以提高Flash写操作的速度和效率。
在本例中,使用内部块RAM产生一个32Kbit的ROM元件,程序当中直接引用和映射该元件,将要写入Flash的数据先写入该ROM元件中,然后在每次写操作中将ROM中的数据按地址顺序逐一写入Flash中的一个连续32Kbit的扇区当中,这样编程器的一次写操作就可以写入32Kbit数据,因为32K×32=1Mbit,则依次改变Flash的高5位地址,重复32次上述的写操作,这样1Mbit的数据就写入了整片Flash中,大大提高了编程器写操作的效率。至于ROM元件中的数据,则以ASCⅡ码的形式存在以.
CoeGenerator是一个元件生成软件,它给用户提供了一个通用化的设计界面,提供RAM、ROM、乘法器、各种标准接口等许多设计中常用的元件模型,这样设计者不必自己动手编写,而采用CoeGenerator即可生成自己需要的各种元件。这些元件都是经过了最优化设计,占用资源最少,性能最优,还大大节省了设计时间,方便了设计者。产生的ROM元件将存储在设计工程之中,需要在程序中加入引用语句,才可以使用。VHDL程序中使用CoreGenerator产生的元件需要加入两段语句,一是在实体部分对要引用的ROM元件进行说明,二是在结构体中对ROM元件例化,映射例化元件的输入/输出信号。由于FPGA具有在线可再编程性能,因此当系统中FLASH直接由FPGA存取时,我们可以用FPGA实现对Flash的编程,在编程操作之后,对FPGA进行再配置,实现其它系统功能,达到一个FPGA器件实现多种应用的目的。
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