Vivado生成X1或X4位宽mcs文件并固化到flash

1.生成mcs文件

01.在vivado里的菜单栏选择"tools"工具栏

02.在"tools"里选择"生成内存配置文件"

03.配置参数

按照FPGA板上的flash型号进行选型,相关配置步骤可参考下图。

        注意:Flash数据传输位宽如果需要选择X4位宽,则需要对FPGA工程的xdc文件添加约束重新生成bit文件后才可以选择生成X4位宽mcs文件(约束代码见05步骤),不然生成mcs会失败,X1位宽则不用考虑约束(X4位宽的mcs文件FPGA上电后Flash烧写更快,而且x4模式下生成的mcs文件比X1模式下生成的mcs文件要小很多,可以少占用Flash内存;具有占用Flash内存少,上电后烧写速度更快的特点)

04.MCS文件生成

点击"OK"按钮后就会在03步的生成文件路径下找到生成的mcs文件和prm文件。

05.X4位宽MCS文件约束

        Flash数据传输位宽如果需要选择X4位宽,则需要对FPGA工程的xdc文件添加约束重新生成bit文件后才可以选择生成X4位宽mcs文件。

set_property CFGBVS VCCO [current_design]
set_property CONFIG_VOLTAGE 3.3 [current_design]
set_property BITSTREAM.GENERAL.COMPRESS true [current_design]
set_property BITSTREAM.CONFIG.CONFIGRATE 50 [current_design]
set_property BITSTREAM.CONFIG.SPI_BUSWIDTH 4 [current_design]
set_property BITSTREAM.CONFIG.SPI_FALL_EDGE yes [current_design]

 添加的约束作用介绍:

set_property CFGBVS VCCO [current_design]
设置 FPGA 配置引脚的参考电压源为 VCCO,确保与外部器件的电平兼容。

set_property CONFIG_VOLTAGE 3.3 [current_design]
设置 FPGA 配置接口的工作电压为 3.3V,需与外部设备(如 SPI Flash)的工作电压匹配。

set_property BITSTREAM.GENERAL.COMPRESS true [current_design]
启用比特流压缩,减小比特流文件大小,加快配置速度。

set_property BITSTREAM.CONFIG.CONFIGRATE 50 [current_design]
设置配置时钟频率为 50 MHz,需与配置器件的时钟速率能力相匹配。

set_property BITSTREAM.CONFIG.SPI_BUSWIDTH 4 [current_design]
设置 SPI 配置模式为 Quad SPI(四线模式),以提高比特流传输速度。

set_property BITSTREAM.CONFIG.SPI_FALL_EDGE yes [current_design]
指定 SPI 时钟在下降沿采样数据。需要与外部 SPI Flash 的工作模式匹配。

2.烧写mcs文件

01.连接FPGA板

02.添加flah

连接后无flash设备

添加配置内存设备(flash)

选型(选择和生成mcs文件时选择的flash型号)

03.选择mcs文件进行烧写

若01步连接FPGA板打开后有flash设备就不用再添加flash,可直接烧写mcs文件

<think>好的,我需要回答用户关于如何在Vivado中使用ILA(集成逻辑分析仪)进行Flash烧写的问题。首先,我需要理解用户的问题。用户可能已经知道如何生成bit文件mcs文件,但想了解如何结合ILA来监控Flash烧写过程。接下来,我要回顾ILA的基本功能,它主要用于实时捕获和调试FPGA内部的信号。 然后,我需要确定在Flash烧写过程中,哪些步骤可能需要使用ILA。例如,用户可能希望在烧写时监测某些控制信号状态信号,以确保烧写过程正确无误。根据引用[3],提到在烧写bit文件时调整下载器速度,这可能ILA的时钟设置有关,因为ILA的采样时钟需要设计中的信号同步。 接下来,我需要整合引用中的信息。引用[1]和[2]讲解了常规的bit和mcs文件烧写步骤,而引用[3]提到烧写异常时调整下载速度的方法。结合这些,使用ILA可能需要在生成bit文件时正确插入ILA IP核,在烧写过程中保持时钟稳定,以避免信号捕获问题。 可能的问题点包括:如何在生成bit文件时包含ILA,如何在硬件管理器中同时烧写Flash和运行ILA调试,以及如何处理烧写速度ILA采样率的关系。需要确保用户理解ILA主要用于调试,而Flash烧写是另一个过程,但两者可以结合使用,例如在烧写后通过ILA验证信号是否正确。 最后,我需要以清晰的步骤回答用户,确保每一步都正确引用相关文献,生成相关问题。还要注意使用正确的中文表达和LaTeX格式,如果有数学表达式的话,但这个问题可能不涉及太多数学内容,主要侧重操作步骤。</think>### 在 Vivado 中使用 ILA 进行 Flash 烧写的步骤 1. **生成包含 ILA 的比特流文件** 首先,在 Vivado 设计中添加 ILA IP 核,连接到需要监测的信号(如 Flash 控制信号、状态寄存器等)。生成比特流文件(`.bit`)时需确保 ILA 配置正确。 ```tcl # 生成比特流文件 launch_runs impl_1 -to_step write_bitstream -jobs 4 ``` 2. **生成烧写 MCS 文件Flash** 通过 Vivado 的硬件管理器生成 `.mcs` 文件(用于 Flash 固化),烧写时需选择正确的 Flash 型号和地址。 ```tcl # 生成 MCS 文件 write_cfgmem -format mcs -interface SPIx4 -size 128 -loadbit {up 0x0 example.bit} -file example.mcs # 烧写 MCS 文件 program_flash -f example.mcs -flash_type mt25ql128-spi-x1_x2_x4 -verify ``` 烧写过程中可参考引用[2]的步骤确保配置正确[^2]。 3. **通过 ILA 监测 Flash 烧写过程** - 烧写完成后,将 FPGA 重新上电,启动 ILA 调试界面。 - 设置触发条件(如“烧写完成信号”“错误标志”),捕获烧写后的信号波形。 - 若发现异常(如信号未按预期变化),可结合引用[3]的方法调整下载器速度 ILA 采样时钟[^3]。 4. **固化验证调试** 通过 ILA 实时观察 Flash 读取过程中的信号(如 `SPI_CLK`、`CS`、`DATA` 等),验证数据是否正确加载到 FPGA。若需修改设计,需重新生成含 ILA 的比特流文件重复上述步骤。 --- ### 关键注意事项 - **ILA 时钟同步**:ILA 的采样时钟必须 Flash 控制逻辑的时钟同步,否则信号捕获可能失真。 - **烧写速度优化**:若烧写失败,可尝试降低下载器速度(如引用[3]所述),避免 ILA 采样冲突[^3]。 - **资源占用**:ILA 会占用 FPGA 的存储和逻辑资源,需确保设计余量充足。 ---
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