PCIe对FPGA中的可配置Flash EPROM进行编程

一旦你开始使用一个系统，你可能更愿意它永远不需要升级。但是，通常情况下，这是不现实的。在现在的系统中，更新、升级、打补丁，这些都是司空见惯的。如果你对基于FPGA的系统非常熟悉，那么你可能对通过JTAG对PROM进行编程、Xilinx iMPACT配置和编程工具也比较熟悉。但是，假如在现场打开一个产品，插上JTAG线缆进行现场升级，这种情形就往往不是那么方便了。

也许在你的下一个设计中，你不需要这么做。

XAPP518，一个最近修订和发表的Xilinx应用注释，题目为：“使用PCI EXPRESS 技术实现VIRTEX-6 、Virtex-7和Kintex-7 FPGA 的BPI PROM 在线系统编程”，作者是Simon Tam，这篇文章描述了一个参考设计，功能是通过PCIe对FPGA的可配置Flash EPROM进行编程，进而对其自身的可配置PROM进行编程。该参考设计使用了一个PCIe模块、一个buffer以及一个编程状态机来把新的数据写进PROM。这是一个简单的模块框图：

参考设计中使用的可配置PROM是Numonyx（恒忆）公司的一个具有16位并行数据总线接口的器件：JS28F256P30T95。它支持同步burst读操作和一个缓冲编程模式，以实现高性能数据访问。

参考设计把PROM的存储空间划分为多个块，能够被单独擦除和编程，这对PROM编程的故障安全机制以及可回退性来说非常重要。你永远也不会知道什么时候会出错，可能会突然断电、有人会意外碰到大红色的开关、传输连接可能会突然终止、或者出现其它可能会发生的事，在任何情况下，你都不想在对PROM重新编程的时候，系统变成砖头，因此，这个参考设计包含了一个可配置的回退程序。

回退控制逻辑可以确保在配置过程中出现故障的时候，可以使用一个默认的PROM映像文件来配置FPGA，这个回退或者默认的系统只有尽可能少的一些功能特性，它的唯一目的就是保证系统能从配置错误过程中恢复过来。XAPP518除了描述通过PCIe对PROM进行编程外，也详细描述了这个回退系统。