基于U盤和單片機(jī)的FPGA安全配置的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)場可編程門陣列FPGA(Field Programmable Gate Array)在工業(yè)領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用，電子通信產(chǎn)品中越來越多地選用了可編程芯片F(xiàn)PGA。FPGA是基于門陣列方式為用戶提供可編程資源的，其內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)的形成是由配置數(shù)據(jù)決定的。這些配置數(shù)據(jù)采用在線可重配置方式 ICR(In-Circuit Reconfigurability)配置到FPGA內(nèi)部的SRAM中，但由于SRAM的易失性，再次上電時，又要對FPGA進(jìn)行重新配

2、置，才能實現(xiàn)用戶編程所要實現(xiàn)的功能。
　　以前的FPGA系統(tǒng)設(shè)計，都是將配置數(shù)據(jù)存放在 FPGA嵌入的系統(tǒng)硬件上，如專用配置器件里。本文首次提出將配置數(shù)據(jù)存放在使用者攜帶的外部存儲器如 U盤中，使用前將存放配置數(shù)據(jù)的外部存儲器接入FPGA組成的系統(tǒng)，系統(tǒng)上電時由單片機(jī)控制讀出配置數(shù)據(jù)，再傳送給FPGA進(jìn)行配置。這樣做有很多的優(yōu)點：修改升級方便容易；現(xiàn)場安全保密性強(qiáng)；可以多人分時使用同一FPGA硬件系統(tǒng)，同一硬件系統(tǒng)插入不同的配置

3、U盤就可以實現(xiàn)不同的功能；還可以方便和經(jīng)濟(jì)地存儲大容量配置數(shù)據(jù)或多個配置數(shù)據(jù)文件等，同時也符合計算機(jī)和嵌入式系統(tǒng)的熱點USB OTG技術(shù)趨勢。
　　本項目研制中，首先研究將配置數(shù)據(jù)存放在 U盤中，然后再使用單片機(jī)控制對FPGA進(jìn)行配置。本文首先介紹了FPGA的結(jié)構(gòu)和工作原理，詳細(xì)的配置的方式、配置文件和配置過程，說明了單片機(jī)配置FPGA的優(yōu)點，并創(chuàng)新地提出了配置數(shù)據(jù)存放在U盤的思想；然后介紹了單片機(jī)控制讀寫USB設(shè)備如U盤的硬件和