第5章 Altera器件编程与配置

1、第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 第第5章章 Altera器件编程与配置器件编程与配置 5.1 Altera器件的命名器件的命名 5.2 PLD器件测试电路板器件测试电路板 5.3 ByteBlaster并口下载电缆并口下载电缆 5.4 ByteBlasterMV并口下载电缆并口下载电缆 5.5 MasterBlaster串行串行USB通信电缆通信电缆 5.6 BitBlaster串行下载电缆串行下载电缆 5.7 FPGA的芯片配置的芯片配置 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 5.1 Altera器件的命名器件的命名 图5

2、.1和图5.2给出了Altera公司各个系列的PLD器件以及配置器件命名方法。 有关器件的具体封装形式、 引脚数目、 速度等级、 工作温度、 工作电压等性能参数， 请参阅本书第 2 章和所附的光盘。 若想获得更新的器件信息， 请浏览Altera公司的网站（http:/）， 也可与器件销售商联系。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 图5.1 APEX20K、 APEX20KE、 FLEX、 ACEX1K、 MAX、 Classic系列器件和配置芯片的命名方法EP: APEX20K, APEX20KE, ACEX1K,ClassicEPF: FLEX10K, F

3、LEX6000,FLEX8000EPC:配置芯片EPM: MAX7000, MAX3000,MAX9000C: 民用品温度（070）I: 工业品温度（ 4085）Ball-grid array (BGA)Ceramic dual in-line package (CerDIP)FineLine BGA (FBGA)Ceramic pin-grid array (PGA)Plastic J-lead chip carrier (PLCC)Plastic dual in-line package (PDIP)Plastic quad flat pack (PQFP)Power quad flat

4、pack (RQFP)Plastic small-outline integrated circuit(SOIC)Thin quad flat pack(TQFP)Ultra FineLine BGA (UBGA)B:D:F:G:L:P:Q:R: S: T:U:20K100, 20K200, 20K400, 20K30E,20K60E,20K100E, 20K160E, 20K200E, 20K300E,20K400E,20K600E, 20K1000E, 20K1500E,1K10,1K30,1K50,1K100, 600I, 610, 610I, 900I, 910,910I,1800I,

5、 181010K10, 10K20, 10K30, 10K40, 10K50,10K70,10K100, 10K50V, 10K130V, 10K10A,10K30A,10K100A, 10K250A, 10K30E, 10K50E,10K100E,10K130E, 10K200E, 10K50S, 10K200S,10K100B,6016, 6010A, 6016A, 6024A, 8282A,8282AV,8452A, 8636A, 8820A, 81188A,81500A1064, 1064V, 1213, 1441, 1, 2, 4, 8,167032, 7064, 7096, 703

6、2S, 7064S,7128S,7160S,7192S, 7256S, 7128A, 7256A,7032AE,7064AE,7128AE, 7256AE, 7512AE, 7032B,7064B,7128B,7256B, 7512B, 3032A, 3064A,3128A,3256A, 9320,9400, 9480, 9560, 9320A,9560AEP:EPF:EPC:EPM:装载架带有ClockLock和ClockBoost的FLEX10K器件工程样片固定编程算法特殊的包装发货方式，主要针对MAX7000器件在所选器件上的特殊的PCI一致性器件永久地设置成Turbo（高速）模式带有P

7、LL和LVD的APEX20K, APEX20KE, FLEX10K和FLEX10KE器件C:DX:ES:F:H:P:T:X: 表示特殊的器件选项或发货方式封 装 形 式工 作 温 度引 脚 数 目速 度 等 级可 选 后 缀器 件 类 型10K100EBC3561X器 件 系 列EPF第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 图5.2 APEX20KC、 APEX、 Mercury、 Excalibur和Stratix系列器件的命名方法EP: APEX 20KCEP2A: APEX IIEPXA: 基于ARM的 ExcaliburEPXM: 基于MIPS的 Exca

8、liburEP1M: MercuryEP: 20K200C, 20K400C, 20K600C,20K1000C,20K1500CEP2A: 15, 25, 40, 70,90EPXA: 1, 4,10EPXM: 1, 4,10EP1M: 120,350B: Ball-grid array (BGA)F: FineLine BGA(FBGA)C:民用品温度 （070）I: 工业品温度 （4085）表示特殊的器件选项或发货方式A:铝处理ES:工程样片EP1S: StratixEP1S: 10, 20，25，30，40，60，80，120器 件 系 列EP1M120F484C7A器 件 类 型封

9、装 形 式引 脚 数 目工 作 温 度速 度 等 级可 选 后 缀第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 5.2 PLD器件测试电路板器件测试电路板 器件的封装形式是设计人员必须要考虑的一个问题。 大容量的PLD器件的封装一般采用表面贴装形式， 这种封装可以减小芯片占用PCB板的面积， 提高系统的稳定性。 许多表贴器件的引脚间距非常小， 这就使得PCB板的设计、 制造和芯片的测试变得十分复杂， 开发成本很高。第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 一种解决办法是针对某一种常用的PLD器件制作一块测试电路板， 将器件的所有I/O引脚连接

10、到外接端子上， 输入信号可以通过外接端子引入到器件中， 器件的输出信号也可以从外接端子上获得。 同时在板子上设置JTAG接口， 通过下载电缆或PROM对PLD器件进行配置。 Altera公司在提供各种PLD器件的同时， 也向用户提供相应的器件测试评估电路板或DEMO板， 用以对PLD器件进行性能测试。 用户的设计电路可以直接在DEMO板上进行验证。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 用户也可根据需要， 自己设计制作PLD器件的测试电路板。 测试电路板可以作为一个测试工具箱， 通过它完成器件的下载和设计验证。 图5.3给出了作者制作的EPF10K10LC84器

11、件测试电路板的实物照片， 虽然看起来很简单， 但却非常实用。 设计仿真完成以后， 就可以利用测试电路板进行器件的配置， 然后进行测试， 测试通过后， 再根据实际需要设计制作PCB板。 测试电路板可以降低设计开发的风险和成本， 缩短开发时间。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 图5.3 EPF10K10LC84 FPGA芯片测试电路板 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 5.3 ByteBlaster并口下载电缆并口下载电缆 针对PLD器件不同的内部结构， Altera公司提供了不同的器件配置方式。 Altera可编程逻辑器件

12、的配置可通过编程器、 JATG接口在线编程及Altera在线配置等三种方式进行。 在本书第3章的3.2节MAX+PLUS开发软件和3.3节Quartus开发软件中的最后一小节都是讨论器件编程的， 分别介绍了利用MAX+PLUS和Quartus进行编程配置的软件操作过程。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 Altera器件编程的连接硬件包括ByteBlaster并口下载电缆， ByteBlasterMV并口下载电缆， MasterBlaster串行/USB通信电缆， BitBlaster串口下载电缆。 Altera提供EPC1、 EPC2、 EPC16和EPC

13、1441等PROM配置芯片。 这里分别介绍它们的原理及电路连接关系。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 5.3.1 原理与连接 ByteBlaster并口下载电缆是一种连接到PC机25针标准口（LPT口）的硬件接口产品。 它既可以对FLEX10K、 FLEX8000和FLEX6000进行配置， 也可以对MAX9000（包括MAX9000A）、 MAX7000S和MAX7000A进行编程。 ByteBlaster为在线可编程逻辑器件提供了一种快速而廉价的配置方法。 设计人员的最新设计可以直接通过ByteBlaster下载电缆随时下载到芯片中去， 因此设计的样品

14、能很快完成。 并口下载电缆的连接如图5.4所示。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 图5.4 并口下载电缆连接示意图PC机25针标准并口PCB插座ByteBlaster电缆PC机25针标准并口ByteBlaster电缆PCB插座第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 1. 下载模式 ByteBlaster电缆提供两种下载模式： 被动串行模式（PS）用于配置FLEX10K、 FLEX8000和FLEX6000系列器件； JTAG模式具有工业标准的JTAG边界扫描测试电路（符合IEEE 1149.1-1990标准）， 用于配置FLE

15、X10K或对MAX9000、 MAX7000S和MAX7000A系列器件进行编程。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 2. 连接 ByteBlaster与PC机并口相连的是25针插头， 与PCB电路板相连的是10针插座。 数据从PC机并口通过ByteBlaster电缆下载到电路板。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 利用ByteBlaster下载电缆配置/编程3.3 V器件（如FLEX10KA、 MAX7000A器件）时， 要将电缆的VCC脚连到5.0 V电源， 而器件的VCC脚连到3.3 V电源。 FLEX10KA和MA

16、X7000A器件能够耐压到5.0 V， 因此， ByteBlaster电缆的5.0 V输出不会对3.3 V器件造成损害， 但5.0 V电源中应该连接上拉电阻。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 1） 25针插头 ByteBlaster与PC机并口相连的是25针插头， 在PS模式下和在JTAG模式下的引脚信号名称是不同的， 如表5.1所示。 ByteBlaster下载电缆原理图如图5.5所示。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 表5.1 ByteBlaster 25针插头的引脚信号名称 引 脚 PS模式下的信号名称 JTAG

17、模式下的信号名称 2 DCLK TCK 3 nCONF工G TMS 8 DATA0 TD工 ll CONFDONE TDO 13 nSTATUS NC 15 GND GND 1825 GND GND第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 图5.5 ByteBlaster原理图 1G2G1A11A21A31A42A12A22A32A4VCCGND1Y11Y21Y31Y42Y12Y22Y32Y4GND74LS244VCCGNDGND2，10519R5R6R7R1R373182515131112107983214R4R2连接25针插头4VCC33333333333333

18、连接10针插座GND注：所有电阻均为33。第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 图5.6 ByteBlaster 10针插头尺寸示意图 信号线 注：所有尺寸 均为英寸0.2500.2500.1000.0250.700信号线注：所有尺寸均为英寸0.425第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 2） 10针插座 10针插座是与包含目标器件的PCB板上的10针插头连接的， 其尺寸示意图如图5.6所示。 表5.2列出了在PS模式下和在JTAG模式下的引脚信号名称。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 表5.

19、2 ByteBlaster10针插座的引脚信号名称 引脚 PS模式下的信号名称 JTAG模式下的信号名称 信号名 描述 信号名 描述 1 DCLK 时钟 TCK 时钟 2 GND 信号地 GND 信号地 3 CONFDONE 配置控制 TDO 器件输出数据 4 VCC 电源 VCC 电源 5 nCONF工G 配置控制 TMS JTAG状态机控制 6 NC(引脚悬空) NC 7 nSTATUS 配置的状态 NC 8 NC NC 9 DATA0 配置到器件的数据 TD工 配置到器件的数据 10 GND 信号地 GND 信号地第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 3）

20、 电缆线 ByteBlaster的电缆线一般使用扁平电缆， 长度不超过30 cm， 否则带来干扰、 反射及信号过冲问题， 引起数据传输错误， 导致下载失败。 如果PC机并口与PCB电路板距离较远， 需要加长电缆， 则可在PC机并口和ByteBlaster电缆之间加入一根并口电缆。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 图5.7 10针连接插头尺寸示意图 顶视图侧视图0.1000.1000.0250.235第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 4） PCB电路板上的10针连接插头 ByteBlaster下载电缆的10针插座连接到PC

21、B板上的10针插头。 PCB板上的10针插头排成两排， 每排5个引脚， 连接到器件的编程或配置引脚上（编程或配置器件的引脚名与10针插座的引脚信号名称相同的连接在一起）。 ByteBlaster电缆通过10针插头获得电源并下载数据到器件。 10针插头的尺寸示意图如图5.7所示。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 5.3.2 被动串行（PS）模式 这部分主要讨论被动串行（PS）模式对单个与多个FLEX器件的配置。 在PS模式中， 配置数据从数据源通过ByteBlaster下载电缆串行地送到FLEX器件， 配置数据的同步时钟由数据源提供。 第第5 5章章 Alt

22、eraAltera器件编程与配置器件编程与配置 1. PS模式对单个FLEX器件的配置 MAX+PLUS编程器能够对单个FLEX10K、 FLEX8000或FLEX6000系列器件在PS模式下进行配置。 器件配置文件为SRAM目标文件（.sof）， 该文件是MAX+PLUS编译器在项目编译时自动产生的。 单个FLEX10K、 FLEX8000或FLEX6000器件与ByteBlaster下载电缆的连接如图5.8所示。 如果DATA0引脚在用户状态（User mode）中被用到， 则在配置过程中该引脚应与用户电路隔离。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 图5.

23、8 用ByteBlaster对单个FLEX器件的配置MSEL1MSEL0nCECONF_DONEnSTATUSDCLKDATA0nCONFIGVCCVCCVCCVCCVCC1k引脚110针插头(顶视图)VCCFLEX 10K器件1k1k1kGNDGNDGND1k第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 图5.8 用ByteBlaster对单个FLEX器件的配置MSEL1CONF_DONEnSTATUSDCLKDATA0nCONFIGVCCVCCVCCVCCVCC1k引脚110针插头(顶视图)VCCFLEX 8000器件1k1k1kGNDGNDGND1kVCCnSPM

24、SEL0第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 图5.8 用ByteBlaster对单个FLEX器件的配置MSELCONF_DONEnSTATUSDCLKDATAnCONFIGVCCVCCVCCVCCVCC1k引脚110针插头(顶视图)VCCFLEX 6000器件1k1k1kGNDGNDGND1knCE第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 2. PS模式对多个FLEX器件的配置 MAX+PLUS编程器能够使用ByteBlaster电缆对多个FLEX10K、 FLEX8000或FLEX6000系列器件在PS模式下进行配置。 多个FLE

25、X10K、 FLEX8000或FLEX6000器件与ByteBlaster下载电缆的连接如图5.9、 图5.10和图5.11所示。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 图5.9 ByteBlaster对多个FLEX10K器件配置MSEL1MSEL0nCECONF_DONEnSTATUSDATA0nCONFIGVCCVCCVCCVCC1kByteBlaster10针插头(PS 模式)nCEODCLKVCCVCCMSEL1MSEL0nCECONF_DONEnSTATUSDATA0nCONFIGnCEODCLKFLEX 10K器件1k1k1k1kGNDFLEX 10

26、K器件MSEL1MSEL0nCECONF_DONEnSTATUSDATA0nCONFIGDCLKFLEX 10K器件GNDGNDGNDGND第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 图5.10 ByteBlaster对多个FLEX8000器件配置 MSEL1CONF_DONEnSTATUSDATA0nCONFIGVCCVCCVCCVCC1kByteBlaster10针插头(PS 模式)DCLKVCCVCCMSEL1MSEL0CONF_DONEnSTATUSDCLKDATA01k1k1k1kFLEX 8000器件GNDGNDVCCGNDnSPMSEL0nSPVCCnC

27、ONFIGMSEL1MSEL0CONF_DONEnSTATUSDCLKDATA0FLEX 8000器件nSPnCONFIGVCC1kVCC1k1kVCC1kVCCFLEX 8000器件VCCGND第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 图5.11 ByteBlaster对多个FLEX6000器件配置 MSELnCECONF_DONEnSTATUSDATAnCONFIGVCCVCCVCCVCC1kByteBlaster10针插头(PS 模式)nCEODCLKVCCVCCMSELnCECONF_DONEnSTATUSDATAnCONFIGnCEODCLKFLEX 60

28、00器件1k1k1k1kGNDMSELnCECONF_DONEnSTATUSDATAnCONFIGDCLKGNDGNDFLEX 6000器件FLEX 6000器件第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 FLEX10K器件可以与FLEX6000器件在相同的配置链中进行配置。 FLEX10K器件的nCEO引脚与FLEX6000器件的nCE引脚连接在一起。 在配置链中， 所有器件的CONF-DONE引脚和nSTATUS引脚都应各自连接在一起。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 5.3.3 JTAG模式 在JTAG模式下可以实现在线可编

29、程和在线可配置， ByteBlaster电缆一端可通过任何标准并口连接到PC机， 另一端的10针插座连接到电路板上的目标器件。 这部分的主要内容如下： 在JTAG模式下对单个FLEX10K器件的配置； 在JTAG模式下对单个MAX9000、 MAX7000S或MAX7000A器件的编程； 在JTAG模式下对多个器件的编程或配置。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 1. JTAG模式对单个FLEX10K器件的配置 MAX+PLUS软件可以通过ByteBlaster电缆， 将编译过程中产生的SRAM目标文件（.sof）直接下载到目标器件中去。 器件的配置是经过J

30、TAG引脚TCK、 TMS、 TDI和TDO完成的。 单个FLEX10K器件与ByteBlaster下载电缆的连接如图5.12所示， 所有其它I/O引脚在配置过程中均为三态。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 图5.12 JTAG模式对单个FLEX10K器件的配置 10针插头(顶视图)VCC引脚 1VCCVCCVCCVCCTCKTDOTMSTDIFLEX 10K 器件nCETRSTnSTATUSCONF_DONEnCONFIGMSEL0MSEL1VCCVCC1 kVCC1 k1 k1 k1 k1 kGNDGNDGND注 ： FIEX10K 的144引脚TQF

31、P 封装器件没有 TRST 信号脚， 此时TRST 信号可以忽略， nCONFIG、 MSEL0、 MSEL1应根据FLEX10K 的配置方案进行连接，如果仅仅使用 JTAG 配置模式 ， 则nCONFIG 连到VCC， MSEL0 和MSEL1 连到地。第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 2. JTAG模式对单个MAX9000、 MAX7000S或MAX7000A器件的编程 MAX+PLUS软件可以通过ByteBlaster电缆将编译过程中产生的编程目标文件（.pof）直接下载到目标器件中去。 器件的配置是经过JTAG引脚TCK、 TMS、 TDI和TDO完

32、成的。 单个MAX9000、 MAX7000S或MAX7000A器件与ByteBlaster下载电缆的连接如图5.13所示， I/O引脚在在线可编程过程中均为三态。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 图5.13 ByteBlaster电缆对单个MAX9000、 MAX7000S和MAX7000A器件的编程10针插头(顶视图)VCC引脚 1VCCVCCVCCVCC1 kTCKTDOTMSTDIMAX 9000 器件MAX 7000S 器件MAX 7000A 器件1 k1 k1 k第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 3. JTA

33、G模式下对多个器件的编程或配置 当对一个JTAG模式的器件链进行编程时， 要求一个兼容JTAG模式的插座连接到几个器件， 如ByteBlaster的10针阴插座， JTAG器件链中器件的数目仅受限于ByteBlaster电缆的驱动能力。 然而， 当器件数目超过5个时， Altera建议对TCK、 TDI和TMS引脚进行缓冲。 当电路板包含多个目标器件时， 或者电路板使用JTAG边界扫描测试时， 采用JTAG器件链进行编程是最理想的， 如图5.14所示。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 图5.14 ByteBlaster电缆对JTAG器件链的编程和配置TDI

34、TDOTMSTCKTDITDOTMSTCKTDITDOTMSTCKVCC1 kVCC1 kVCC1 k其它JTAG1149.1兼容器件Altera目标器件其它JTAG1149.1兼容器件ByteBlaster 10针插头（顶视图）第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 如果在JTAG器件链中有FLEX10K器件， 其nCONFIG、 MSEL0、 MSEL1、 CONF-DONE和nSTATUS引脚的连接方法与图5.12一样。 为了在JTAG器件链中对单个器件编程， 编程软件将JTAG器件链中的所有其它器件（包括非Altera器件）处于Bypass模式。 在Byp

35、ass模式下， 器件通过旁路（Bypass）寄存器， 将编程数据从TDI引脚传送到TDO引脚， 而对内部没有影响。 因此编程软件仅对目标器件进行编程与校验。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 MAX9000、 MAX7000S和MAX7000A器件能够使用JTAG器件链在线编程， FLEX10K器件能够使用JTAG器件链在线配置， MAX与FLEX系列器件能够放在相同的JTAG器件链中进行编程和配置。第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 5.3.4 软件编程和配置步骤 MAX+PLUS编程器下载编程或配置数据到FLEX10K、

36、 FLEX8000、 FLEX6000、 MAX9000、 MAX7000S或MAX7000A中。 使用ByteBlaster电缆和MAX+PLUS编程器对一个或多个器件进行编程或配置的步骤如下： 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 (1) 对项目进行编译。 MAX+PLUS编译器针对FLEX10K、 FLEX8000和FLEX6000目标器件， 自动产生.sof文件， 针对MAX9000、 MAX7000S和MAX7000A目标器件， 自动产生.pof文件。 (2) 连接ByteBlaster电缆到PC机的并口， 将10针插座插到包含目标器件的电路板中， 该

37、电路板必须为ByteBlaster电缆提供电源。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 (3) 打开MAX+PLUS编程器， 在Options菜单中选择Hardware Setup命令， 指定ByteBlaster电缆和相应的LPT端口。 MAX+PLUS自动地从当前项目中装载可编程文件（.pof或.sof）， 对多器件项目则选择第一个可编程文件。 为了指定其它可编程文件， 则在Files菜单中选择Select Programming File， 指定正确的文件。 对FLEX10K、 FLEX8000或FLEX6000器件， 则选择.sof文件； 对MAX900

38、0、 MAX7000S或MAX7000A器件， 则选择.pof文件。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 (4) 如果是对JTAG或FLEX器件链进行编程或配置， 还要执行下列步骤： 为了在JTAG器件链（多个或单个器件）中对器件进行编程或配置， 在JTAG菜单中打开MultiDevice JTAG Chain或选择MultiDevice JTAG Chain Setup， 对JTAG多器件链进行设置。 如果JTAG器件链中仅包含FLEX系列器件或MAX系列器件， 则设置后建立一个JTAG器件链文件（.jcf）。 如果JTAG器件链是FLEX和MAX系列器件的

39、混合链， 设置后建立两个分开的.jcf文件。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 为了在FLEX器件链中对多个器件进行配置， 在FLEX菜单中打开MultiDevice FLEX Chain， 然后选择MultiDevice FLEX Chain Setup对FLEX多器件链进行设置。 (5) 最后点击Program或Configure按钮对器件进行编程或配置。 ByteBlaster电缆从.sof文件或.pof文件中下载数据到器件。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 5.4 ByteBlasterMV并口下载电缆并口下载电

40、缆 5.4.1 特点 (1) ByteBlasterMV并口下载电缆允许PC机用户完成下列功能： 通过标准并口在线编程MAX9000、 MAX7000S、 MAX7000A、 MAX7000B和MAX3000A系列器件。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 可配置APEX、 APEX20K（包括APEX20K、 APEX20KE和APEX20KC）、 ACEX1K、 Mercury、 FLEX10K（包括FLEX10KA和FLEX10KE）、 FLEX8000和FLEX6000系列器件及Excalibur嵌入式微处理器解决方案。 第第5 5章章 AlteraA

41、ltera器件编程与配置器件编程与配置 (2) 工作电压VCC支持3.3 V或5.0 V。 (3) 为在线编程提供快速廉价的方法。 (4) 可从MAX+PLUS或Quartus开发软件中下载数据。 (5) 具有与PC机25针标准并口相连的接口。 (6) 使用10针电路板连接器（在ByteBlaster并口和BitBlaster串口下载电缆中都相同）。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 5.4.2 功能描述 ByteBlasterMV并口下载电缆（订购码： PLBYTEBLASTERMV）连接到PC机25针标准并口（一个LPT端口）。 ByteBlasterM

42、V电缆可从PC机驱动数据配置APEX、 APEX20K（包括APEX20K、 APEX20KE和APEX20KC）、 ACEX1K、 Mercury、 Excalibur、 FLEX10K（包括FLEX10KA和FLEX10KE）、 FLEX8000和FLEX6000系列器件， 编程MAX9000、 MAX7000S、 MAX7000A、 MAX7000B和MAX3000A系列器件。 由于设计可以直接下载到器件中， 所以样品完成很容易， 并能很快完成多个重复的样品设计。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 1. 下载模式 ByteBlasterMV电缆提供两种

43、下载模式： 被动串行模式（PS）用于配置APEX、 APEX20K、 ACEX1K、 Mercury、 Excalibur、 FLEX10K、 FLEX8000和FLEX6000系列器件； JTAG模式具有工业标准的JTAG接口， 用于编程或配置APEX、 APEX20K、 Mercury、 ACEX1K、 Excalibur、 FLEX10K、 MAX9000、 MAX7000S、 MAX7000A、 MAX7000B和MAX3000A系列器件。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 2. 连接 ByteBlasterMV与PC机并口相连的是25针插头， 与P

44、CB电路板相连的是10针插座。 数据从PC机并口通过ByteBlasterMV电缆下载到电路板。 为了利用ByteBlasterMV下载电缆配置1.5 V APEX、 1.8 V APEX20KE、 2.5 V APEX20K、 Excalibur、 Mercury、 ACEX1K和FLEX10KE器件， 3.3 V电源中应该连接上拉电阻， 电缆的VCC脚连到3.3 V电源， 而器件的VCCINT引脚连到相应的2.5 V、 1.8 V或1.5 V电源。 对于PS配置， 器件的VCCIO引脚必须连到2.5 V或3.3 V电源。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置

45、 对于APEX、 Mercury、 ACEX1K、 APEX20K和FLEX10KE系列器件的JTAG在线配置， 或MAX7000A和MAX3000A系列器件的JTAG在线编程， 电缆的VCC引脚则必须连接3.3 V 电源。 器件的VCCIO引脚既可连到2.5 V也可连到3.3 V电源上。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 1） 25针插头 ByteBlasterMV与PC机并口相连的是25针插头， 在PS模式下和在JTAG模式下的引脚信号名称是不同的， 如表5.3所示。 与ByteBlaster下载电缆的区别仅是15脚不同， ByteBlaster连到GN

46、D， 而ByteBlasterMV连到VCC。 ByteBlasterMV下载电缆原理图如图5.15所示。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 表5.3 ByteBlasterMV 25针插头的引脚信号名称 引脚 PS模式下的信号名称 JTAG模式下的信号名称 2 DCLK TCK 3 nCONF工G TMS 8 DATA0 TD工 ll CONFDONE TDO 13 nSTATUS 15 VCC VCC 1825 GND GND第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 图5.15 ByteBlasterMV 电缆原理注：所有串行

47、电阻为100，所有电源上拉电阻为2.2K。1G2G1A11A21A31A42A12A22A32A4VCCGND1Y11Y21Y31Y42Y12Y22Y32Y4GND74HC244VCCGNDGND2,10519371825151211131078391425针连接头VCCGNDGND2VCCVCC VCC VCCVCCVCC410针插座GND第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 2） 10针插座 10针插座是与包含目标器件的PCB板上的10针插头连接的， 其尺寸示意图与引脚信号名称和ByteBlaster电缆的10针插座完全一样， 如图5.6和表5.2所示。 第

48、第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 3） PCB电路板上的10针连接插头 ByteBlasterMV下载电缆的10针插座连接到PCB板上的10针插头。 PCB板上的10针插头排成两排， 每排5个引脚， 连接到器件的编程或配置引脚上（编程或配置器件的引脚名与10针插座的引脚信号名称相同的连接在一起）。 ByteBlasterMV电缆通过10针插头获得电源并下载数据到器件， 10针插头尺寸示意图和ByteBlaster电缆的10针插头完全一样， 也如图5.7所示。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 5.4.3 软件编程和配置步骤

49、Altera的Quartus和MAX+PLUS设计软件中的编程器具有通过使用ByteBlasterMV下载电缆编程或配置数据到器件的功能。 1. Quartus的编程配置步骤 使用ByteBlasterMV电缆和Quartus编程器对一个或多个器件进行编程或配置的步骤如下：第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 (1） 对项目进行编译。 Quartus编译器对APEX、 APEX20K、 Mercury和Excalibur系列器件的配置自动产生.sof文件， 为了对EPC配置芯片进行编程， 就要用到.pof文件或 JAM STAPL格式文件。 (2） 连接Byte

50、BlasterMV电缆到PC机的并口， 将10针插座插到包含目标器件的电路板中， 电路板必须为ByteBlasterMV电缆提供电源。 对于Windows NT操作系统， 在使用ByteBlasterMV电缆前必须安装驱动器。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 (3） 打开Quartus编程器， 在Processing菜单中选择Open Programmer， 然后点击Setup命令， 在编程器硬件部分指定ByteBlasterMV电缆和相应的LPT端口。 (4） 根据用户电路板上的器件连接方式， 在模式项中选择Passive Serial或JTAG模式，

51、然后点击Add File或Add Device按钮增加将要编程或配置的文件或器件， 并建立一个器件链（chain）描述文件（.cdf）。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 编程器具有两种编程模式： 被动串行（PS）与JTAG模式。 在被动串行模式下， 在器件链中选择.sof文件。 在JTAG模式下， 在器件链中应增加特定的器件和配置器件， 除了.sof和.pof文件外， 在器件链中对每个配置器件都有几个可编程选项， 包括对照编程文件的数据校验一个EPC配置器件的内容， 检测器件是否空， 检查已编程器件并将其中的数据保存到文件中， 或者使用其数据编程或校验其它

52、的配置器件。 (5） 在Quartus软件的编程器中选择Start按钮开始编程或配置器件。 ByteBlasterMV电缆从.sof和/或.pof文件中下载数据到目标器件。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 2. MAX+PLUS的编程配置步骤 使用ByteBlasterMV电缆和MAX+PLUS编程器对一个或多个器件进行编程或配置的步骤如下： (1） 对项目进行编译。 MAX+PLUS编译器针对FLEX10K、 FLEX8000和FLEX6000目标器件自动产生.sof文件， 针对MAX9000、 MAX7000S、 MAX7000A、 MAX7000B和

53、MAX3000A目标器件， 自动产生.pof文件。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 (2） 连接ByteBlasterMV电缆到PC机的并口， 将10针插座插到包含目标器件的电路板中， 电路板必须为ByteBlasterMV电缆提供电源。 对于Windows NT操作系统， 在使用ByteBlasterMV电缆前必须安装驱动器。 (3） 打开MAX+PLUS编程器， 在Options菜单中选择Hardware Setup命令指定ByteBlasterMV电缆和相应的LPT端口。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 (4）

54、MAX+PLUS软件自动地从当前项目中装载可编程文件（.pof或.sof）， 对多器件项目则选择第一个可编程文件。 为了指定其它可编程文件， 则在Files菜单中选择Select Programming File指定正确的文件， 对FLEX10K、 FLEX8000或FLEX6000系列器件选择一个.sof文件， 对MAX9000、 MAX7000S、 MAX7000A、 MAX7000B和MAX3000A系列器件则选择一个.pof文件。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 (5） 如果是对JTAG或FLEX器件链进行编程或配置， 还要执行下列步骤： 为了在J

55、TAG器件链（多个或单个器件）中对器件进行编程或配置， 在JTAG菜单中打开MultiDevice JTAG Chain或选择MultiDevice JTAG Chain Setup， 对JTAG多器件链进行设置。 (6） 如果JTAG器件链仅包括FLEX器件或MAX器件， 则设置后建立一个JTAG器件链文件（.jcf）。 如果JTAG器件链是FLEX和MAX器件的混合链， 设置后建立两个分开的.jcf文件。 一个jcf文件将配置FLEX器件， 另一个jcf文件将对MAX器件编程。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 (7） 为了在FLEX器件链中对多个器件进

56、行配置， 在FLEX菜单中打开MultiDevice FLEX Chain， 然后选择MultiDevice FLEX Chain Setup对FLEX多器件链进行设置。 (8） 最后在MAX+PLUS软件编程器中点击Program或Configure按钮对器件进行编程或配置。 ByteBlasterMV电缆从.sof文件或.pof文件中下载数据到器件。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 5.5 MasterBlaster串行串行/USB通信电缆通信电缆 5.5.1 特点 (1) 在Quartus软件中支持SignalTap嵌入式逻辑分析器。 (2) Mas

57、terBlaster串行/USB通信电缆允许PC机和UNIX用户完成下列功能： 可配置APEX、 APEX20K、 FLEX10K、 FLEX3000A、 FLEX8000和FLEX6000系列器件及Excalibur嵌入式微处理器解决方案。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 在线可编程MAX9000、 MAX7000S、 MAX7000B、 MAX7000A和EPC2器件。 (3) 工作电压VCC支持5.0 V、 3.3 V或2.5 V。 (4) 为在线编程提供快速廉价的方法。 (5) 可从Quartus开发软件和MAX+PLUS9.3及以上版本中下载数据

58、。 (6) 具有RS-232串行接口或USB接口。 (7) 使用10针电路板连接器（与ByteBlasterMV并口下载电缆兼容）。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 5.5.2 功能描述 MasterBlaster通信电缆（订购码： PLMASTERBLASTER）具有标准的PC机串行接口或USB硬件接口， 如图5.16所示。 MasterBlaster电缆可配置数据到APEX、 APEX20K（包括APEX20K、 APEX20KE和APEX20KC）、 FLEX10K（包括FLEX10KA和FLEX10KE）、 FLEX8000和FLEX6000系列器

59、件， 也可编程MAX9000、 MAX7000S和MAX7000A (包括MAX7000AE)系列器件。第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 由于设计项目可以直接下载到器件， 样品完成很容易， 并能很快完成多个重复的样品。 在APEX和APEX20K系列器件中， MasterBlaster电缆还可通过SignalTap嵌入式逻辑分析器进行在线调试。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 图5.16 MasterBlaster串行/USB通信电缆示意图 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 1. 下载

60、模式 MasterBlaster电缆提供两种下载模式： 被动串行模式（PS）用于配置APEX、 APEX20K和FLEX系列器件； JTAG模式具有IEEE 1149.1工业标准的JTAG接口， 用于编程具有JTAG能力的MAX系列器件和在线串行配置器件（如EPC2）或配置APEX、 APEX20K和FLEX系列器件。 第第5 5章章 AlteraAltera器件编程与配置器件编程与配置 2. SignalTap逻辑分析 SignalTap宏功能是一种嵌入式逻辑分析器， 能够在器件特定的触发点捕获数据并保存数据到APEX和APEX20K的嵌入式系统块（ESB）中。 这些数据然后被送到APEX或