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资源说明：为了克服JTAG等常用FPGA配置方式存在的下载速度慢等缺点，设计了一种利用PowerPC对多片FPGA进行并行配置的方案。借助PowerPC通用输入/输出口产生控制逻辑，利用其本地总线并行下载配置数据。该方案可以选择8 bit、16 bit以及32 bit位宽下载方式，依次实现对多片FPGA的并行配置。经实测，利用JTAG口对XC6VSX475T芯片进行配置需要48 s，而采用本方案可将配置时间缩短至1 s左右，大大缩短了配置时间。
【FPGA配置方式详解】
FPGA（Field-Programmable Gate Array）的配置是指将设计好的逻辑功能加载到FPGA芯片的过程。常见的FPGA配置方式主要有三种：JTAG模式、主动模式和被动模式。
1. JTAG（Joint Test Action Group）模式是最常用的配置方式，依赖于标准的测试接口，使得用户可以通过下载器方便地将计算机生成的配置数据传输到FPGA中。然而，JTAG模式没有内置的存储，一旦断电，配置数据会丢失，适合调试阶段使用。
2. 主动模式下，FPGA自身作为控制器，生成配置时钟和控制时序，从外部设备如配置存储器中读取配置数据。主动模式又分为串行和并行两种，串行模式配置简单但速度慢，而并行模式速度快，适用于大型FPGA系统。
3. 被动模式中，配置过程由外部设备控制，FPGA仅被动接收数据。被动模式也有串行和并行之分，比如Xilinx的SelectMAP模式，适合于并行配置。
【PowerPC并行配置的优势】
针对JTAG等传统配置方式的下载速度慢的问题，本文提出了利用PowerPC进行多片FPGA的并行配置方案。PowerPC处理器拥有丰富的GPIO口和32位本地总线，可以生成控制逻辑，并直接并行下载配置数据，提高了配置效率。该方案支持8 bit、16 bit和32 bit位宽的下载方式，适应不同的FPGA配置需求。
实验证明，对于XC6VSX475T这样的高端FPGA芯片，传统的JTAG配置可能需要48秒，而使用PowerPC并行配置方案，配置时间可缩短到约1秒，显著提升了配置速度。
【配置文件与硬件设计】
Xilinx FPGA的配置文件通常由集成开发环境ISE生成，常见的格式包括.bit、.rbt、.bin、.mcs和.hex等。在PowerPC并行配置中，应选用.bin文件，因为它仅包含原始配置数据，适用于微处理器的并行下载。
硬件设计上，采用SelectMAP模式，即Xilinx的并行配置模式，通过CCLK、PROGRAM_B、CSI_B、RDWR_B、INIT_B以及数据信号D[0:n]等控制信号进行配置。在编程过程中，注意控制信号如PROGRAM_B的边沿敏感特性，以及INIT_B的初始化指示功能，确保配置过程的正确执行。
总结来说，利用PowerPC对多片FPGA进行并行配置是一种有效的优化方法，可以显著提高配置速度，简化系统设计，便于程序升级和维护。这一方案特别适用于需要快速响应和高效运行的FPGA应用场合。
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