FPGA復(fù)位電路的實(shí)現(xiàn)——以cycloneIII系列芯片為例

總計(jì)：

有人說FPGA不需要上電復(fù)位電路，因?yàn)閮?nèi)部自帶上電復(fù)位信號(hào)。也有人說FPGA最好加一個(gè)上電復(fù)位電路，保證程序能夠正常地執(zhí)行。不管是什么樣的結(jié)果，這里先把一些常用的FPGA復(fù)位電路例舉出來，以作公示。

方式一：普通IO口加上按鍵復(fù)位電路和上電自動(dòng)復(fù)位電路

上圖是兩種復(fù)位方式的集合，可以實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位和按鍵復(fù)位。電路圖中左半部分是實(shí)現(xiàn)按鍵復(fù)位的，右圖則是實(shí)現(xiàn)上電自動(dòng)復(fù)位的。

按鍵復(fù)位： 默認(rèn)狀態(tài)電路圖為高電平，當(dāng)按鍵按下后，電路產(chǎn)生一個(gè)低電平的信號(hào)，即產(chǎn)生一個(gè)下降沿，這樣的話，就可以實(shí)現(xiàn)低電平的復(fù)位信號(hào)了。

上電自動(dòng)復(fù)位：剛上電的時(shí)候，電容導(dǎo)通，復(fù)位RST引腳處為低電平，當(dāng)電容充滿電后，RST引腳處就為高電平了。這樣也產(chǎn)生了低電平的復(fù)位信號(hào)。

只要將相應(yīng)的引腳連接至復(fù)位引腳處，就能控制電路系統(tǒng)的復(fù)位了。

方式二：nCONFIG引腳輸入信號(hào)作為系統(tǒng)復(fù)位

參考cycloneIII的handbook,可以發(fā)現(xiàn)下面這樣一段話?，F(xiàn)摘錄如下：

下面則是一個(gè)很常用的復(fù)位電路，正好使用到了這部分的復(fù)位電路。電路中既有系統(tǒng)復(fù)位的部分，又有按鍵復(fù)位的部分。

具體的介紹如下，系統(tǒng)復(fù)位方式采用的普通的按鍵復(fù)位電路實(shí)現(xiàn)。而用戶復(fù)位按鈕，則是對(duì)nCONFIG引腳的控制進(jìn)行復(fù)位的，這個(gè)引腳連接的是DEV_CLKn引腳，而在上面的介紹中，我們可以看到nCONFIG至少保持低電平500ns以上，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)cycloneIII系列FPGA的重新復(fù)位。需要注意的是，這要求QuartusII的設(shè)置中不能講DEV_CLRn配置為普通引腳。

方式三：用其他MCU控制FPGA的上電復(fù)位，既可以將MCU的復(fù)位引腳和FPGA的復(fù)位引腳連在一起，也可以MCU單獨(dú)引腳復(fù)位引腳對(duì)FPGA進(jìn)行控制。

MCU控制FPGA的復(fù)位可以在方式一和方式二的方式上進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

例如在底板的STM32中添加按鍵復(fù)位，這個(gè)復(fù)位既連接了STM32本身的復(fù)位信號(hào)，又連接了FPGA相應(yīng)的復(fù)位信號(hào)引腳，這樣的話，就可以達(dá)到STM32和FPGA同時(shí)復(fù)位的效果。當(dāng)然你也可以使用上電自動(dòng)復(fù)位電路進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

還有一種方式就是，MCU引出一個(gè)引腳，控制這個(gè)引腳輸入低電平，延時(shí)一段時(shí)間后再重新拉高，這樣的話，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)上升沿的信號(hào)，同樣可以控制FPGA復(fù)位。

總結(jié)與討論：

總之，實(shí)現(xiàn)FPGA復(fù)位的方式有很多?？赡懿粌H僅上面例舉的一些。而且，上面的實(shí)現(xiàn)方式，可能并不是最好的，僅僅作為一種參考。

下面進(jìn)行一些討論。

FPGA在組合電路中是沒有時(shí)鐘信號(hào)的，這樣的話，也就不可能添加所謂的復(fù)位信號(hào)，復(fù)位信號(hào)應(yīng)該不是必須的。

疑問：

cycloneIII系列程序的下載過程如下：

（1）首先注意的nCONFIG引腳，當(dāng)其由低電平進(jìn)入高電平時(shí)，程序進(jìn)入配置過程。

在此過程中，nSTATUS引腳也由低置高，程序進(jìn)入配置過程。

波形有從低電平到高電平的跳變過程，說明進(jìn)入了配置過程。

（2）然后注意的引腳是CONFIG_DOWN引腳，當(dāng)其由低電平進(jìn)入高電平時(shí)，程序配

置完成，進(jìn)入初始化，這部分才算程序下載完畢。

這樣的話，我是否可以使用CONFIG_DOWN引腳輸出，連接相應(yīng)的復(fù)位RST引腳，遮樣的話，就可以自動(dòng)的上電自動(dòng)復(fù)位，而不用添加任何的輔助電路？

審核編輯：湯梓紅