Xilinx FPGA固化flash的方式

1 bit、mcs、bin、elf文件的区别

 FPGA里面的可执行文件都涉及到 *.bit， *.mcs， *.bin 和 *.elf。

1.1 bit文件

bit 文件一般用于JTAG在线进行调试的时候，是把bit文件是烧写到FPGA中进行在线调试，掉电后，FPGA的程序就丢失。

1.2 bin文件

bin 文件是二进制文件，按顺序只包含原始字节流，烧写进flash，上电加载自动加载。默认情况下，Generate Bitstream并不会生成BIN文件，只会生成bit，如果想在生成bit文件的同时也生成BIN文件，则需要进行如下操作

1.3 mcs文件

mcs也是烧写到flash中的，上电后会自动加载到FPGA里，因此烧写进flash，需要断电重启。mcs文件是其中两个ASCII字符用于表示数据的每个字节HEX文件。mcs文件除了包含头部信息外还有地址信息以及校验码。

因此，MCS文件的效率似乎较低，因为它需要2个字节来表示1个字节。但是它有两个优点：

• 在每行的末尾都有一个校验和以确保完整性。
• 每行包括该行应位于内存中的地址。

1.4 elf文件

如果FPGA中用到 microblaze 或者 ZYNQ 的结构，还会有一个 elf 文件，这是因为其继承了 ARM 的可执行文件。

ARM 体系中，所有文件均采用的 ELF 文件格式。ARM 中的各种源文件（包括汇编文件，C 语言程序及 C++ 程序等）经过 ARM 编译器编译后生成 ELF 格式的对象文件（Object File）（.o文件）。这些对象文件（Object File）和相应的 C/C++ 运行时用到的库经过 ARM 连接器处理后，生成 ELF 格式的镜像文件（image），这种ELF 格式的映像文件是一种可执行文件，可被写入嵌入式设备的 ROM 中。

1.5 mcs文件和bin文件的区别

    mcs文件里包含Bin文件的内容，但是mcs文件中，每行的开始有地址信息，最后一个byte是crc校验信息，所以mcs文件要比bin文件大。

    但是烧录器烧写的时候，只烧录mcs文件中包含bin文件的那部分信息，不会将地址和crc烧录到flash中。

    一般在烧写flash的时候，我们会用mcs文件，尤其是做multiboot和fallback的时候，因为mcs文件中包含有地址信息，会告诉烧录器，golden image放在哪里，multiboot image放在哪里

1.6 bit文件和bin文件的区别

bin文件不包含头部信息，bit为bin+头部信息（工程名称以及时间等信息）。

2 Xilinx FPGA固化方式

2.1 MCS固化到flash

打开Vivado工程，按下图操作

按下图设置后，点击右下角OK 即可在设置的路径下生成mcs文件，

打开硬件管理，连接FPGA

添加配置的flash

选择flash型号

给flash下载文件

等待下载完成

mcs文件固化到flash完成。

此时，mcs文件已经固化到flash中。

将FPGA断电，拔掉JTAG与FPGA的连接（切记，否则FPGA可能加载不起来，具体原因可参考AMD Customer Community），再给FPGA重新上电，此时，FPGA正常加载程序。