[實用新型]一種FPGA下載器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620968527.8
• 申請日: 2016-08-29
• 公開（公告）號: CN206162492U
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹山
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東高云半導(dǎo)體科技股份有限公司
• 主分類號: G06F9/445
• 分類號: G06F9/445;G06F13/40
• 代理公司: 濟南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司37219
• 代理人: 楊樹云

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種FPGA下載器，屬于數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

FPGA是英文Field－Programmable Gate Array的縮寫，即現(xiàn)場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點。FPGA的邏輯功能按照用戶對器件編程來確定，因此集成度很高，足以滿足設(shè)計一般的數(shù)字系統(tǒng)的需要，可以由設(shè)計人員自行編程而把一個數(shù)字系統(tǒng)集成在一片器件上，而不必去請芯片制造廠商設(shè)計和制作專用集成電路芯片，從而降低了設(shè)計研發(fā)成本，推動了數(shù)字系統(tǒng)的發(fā)展。

隨著FPGA技術(shù)的發(fā)展，F(xiàn)PGA市場已經(jīng)涉及到通信、工業(yè)控制、機器人、圖像處理及消費類電子等各個領(lǐng)域。但是不同F(xiàn)PGA廠商的產(chǎn)品構(gòu)架不同，因此FPGA下載器也無法相互替代使用。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種FPGA下載器；

本實用新型主要針對國產(chǎn)FPGA廠商GOWIN的各系列芯片而設(shè)計，支持JTAG、FLASH等下載模式，支持菊花鏈下載和在線邏輯分析儀。

本實用新型的技術(shù)方案為：

一種FPGA下載器，包括USB接口模塊、USB協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊、電源電路模塊、FPGA控制模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊、有源晶振、JTAG下載接口模塊及雙色LED指示燈；所述USB接口模塊連接主機，所述USB接口模塊、所述USB協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊、所述FPGA控制模塊、所述電平轉(zhuǎn)換模塊、所述JTAG下載接口模塊依次連接，所述電源電路模塊分別連接所述USB接口模塊、所述USB協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊、所述FPGA控制模塊，所述FPGA控制模塊連接所述有源晶振；所述FPGA控制模塊連接所述雙色LED指示燈的一端，所述電源電路模塊連接所述雙色LED指示燈的另一端。

根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，所述USB接口模塊為USB接口，所述USB接口為B型；所述USB協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊為USB協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片，所述USB協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片的型號為FT245RL；所述電源電路模塊為電源芯片，所述電源芯片的型號為NCP1117；所述FPGA控制模塊為FPGA控制芯片，所述FPGA控制芯片的型號為GW1N-1K；所述電平轉(zhuǎn)換模塊為電平轉(zhuǎn)換芯片，所述電平轉(zhuǎn)換芯片的型號為TXB0108；所述有源晶振為25M有源晶振；所述JTAG下載接口模塊為JTAG下載接口。

根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，所述主機為PC機。

所述USB接口模塊包括USB B型連接座、ESD保護電路以及為ESD保護電路提供的5V輸入電源；所述電源電路模塊包括NCP1117芯片和匹配電阻、電容，所述電源電路模塊產(chǎn)生了1.2V和3.3V電壓，為USB協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片和FPGA控制芯片供電；所述USB協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊包括FT234RL芯片和匹配電阻、電容。所述FPGA控制模塊包括GW1N-1K芯片和匹配電阻、電容。所述電平轉(zhuǎn)換模塊包括TXB0108芯片和匹配電阻、電容。

USB接口通過GWOIN Programmer下載軟件控制接受并發(fā)送符合USB協(xié)議的邏輯代碼至USB協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片；USB協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片對符合USB協(xié)議的邏輯代碼進行USB協(xié)議轉(zhuǎn)換，生成并輸出8位并行數(shù)據(jù)；所述FPGA控制芯片接收USB協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片輸出的8位并行數(shù)據(jù)，并根據(jù)JTAG協(xié)議，將時鐘信號、8位并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成FPGA控制芯片所需的測試時鐘TCK、測試輸入信號TDI和測試模式選擇信號TMS，并將測試輸出數(shù)據(jù)TDO轉(zhuǎn)換成8位并行數(shù)據(jù)；所述電源芯片將USB 5V電壓轉(zhuǎn)換成1.2V和3.3V，為USB協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片和FPGA控制芯片供電；所述電平轉(zhuǎn)換芯片實現(xiàn)數(shù)據(jù)在兩種邏輯電平之間進行高速(50Mbps)轉(zhuǎn)換，兼容1.2V、1.5V、1.8V、2.5V、3.3V等多種電平；所述25M有源晶振為FPGA控制信號提供時鐘輸入；雙色LED指示燈，一端與3.3V相連，作為電源指示燈；另一端與FPGA控制芯片相連，作為收發(fā)指示燈。

本實用新型的有益效果為：

1、本實用新型能夠支持和兼容GOWIN各系列芯片，提供JTAG和FLASH下載模式，同時支持菊花鏈下載和在線邏輯分析儀。

2、本實用新型整個電路結(jié)構(gòu)簡單，用GOWIN的GW1N-1K做FPGA控制芯片，在滿足多種下載模式同時，保密性能也會更強。

3、本實用新型下載接口兼容支持1.2V、1.5V、1.8V、2.5V、3.3V等多種電平標(biāo)準(zhǔn)。