2024年5月25日发(作者：滑柔丽)
广州致远电子股份有限公司
如何解决Actel FPGA烧写两大难题？
如何解决Actel FPGA烧写两大难题？
摘要
Actel FPGA烧写的两大难题：Actel Flash构架特点、难点；批量烧写的稳定性，如何拆解？
为什么Actel的FPGA烧写难?
Actel的FPGA为全球独创的Flash构架的FPGA，独创就在于他不同于普通RAM构架，
不需要外部的EPROM、PROM存储器来保存内部逻辑状态的配置信息。Actel的FPGA配置信
息都存放在内部的Flash里面，直接忽略外部存储器，从而保证他的高安全性。
这个Flash构架的特性就决定了，Actel的 FPGA的编程具有一定的难度。
拆解Actel FPGA烧写的两大难题
难题一：Actel Flash构架特点、难点
Actel FPGA内部Flash有个特点，配置数据不能读回，这样来保证芯片的高安全性。
对于编程者来讲，如何保证你写入的配置数据、加密密码是成功了呢？
编程者的通常做法是，读出写入芯片的数据然后与缓冲区的数据进行对比，如果一致，
就校验成功；如果不一致，就校验失败。
Actel FPGA是不允许读回的，通常的做法是无法校验的。怎么办？
难题二：批量烧写的稳定性
任何批量烧写工具，裸片烧写或在线烧写，最关键的指标就是稳定性。稳定性就需要对
编程口线进行严格的电气控制，经常有客户反馈在线烧写时某I/O口被击穿了，其实就是由
于在直接与PCB进行连接的过程中，线材可能会串扰进来一些其他电路的尖峰电压、瞬态大
电流等，形成对电路板上IC的冲击，导致了损坏芯片的情况。一旦烧写批量大起来，生产
良率如何保证？
一个工具解决两大难题
AK100Pro-4P是一款一拖四的量产型在线编程器，可以支持四个通道同时烧写，只需连
接 FPGA芯片的JTAG接口，即可完成在线烧写操作。
图1 AK100Pro-4P在线编程器
AK100Pro-4P在Flash烧写上的一些巧办法
文库资料
©2014 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd.
文章源自ZLG致远电子，转载或引用请注明出处
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广州致远电子股份有限公司
如何解决Actel FPGA烧写两大难题？
上一节提到无法用通常的做法来校验Actel FPGA，AK100Pro-4P是如何实现的呢？
AK100Pro-4P的做法是再发一次相同的数据给芯片，让Actel FPGA自己进行比对校验，
并返回校验的结果，充分利用Actel FPGA本身的特性，既保证了代码的安全，又保证编程
的可靠。
在线烧录过程中为什么稳定可靠?
AK100Pro-4P的编程电路，专为稳定量产设计，通过高速隔离电路和ESD保护电路，平
稳过滤掉串进来的其他尖峰电压、瞬态大电流，从而保证被编程芯片I/O不会被损坏。
图2 ESD保护原理
文库资料
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Actel FPGA烧写的两大难题：Actel Flash构架特点、难点；批量烧写的稳定性，如何拆解？
为什么Actel的FPGA烧写难?
Actel的FPGA为全球独创的Flash构架的FPGA，独创就在于他不同于普通RAM构架，
不需要外部的EPROM、PROM存储器来保存内部逻辑状态的配置信息。Actel的FPGA配置信
息都存放在内部的Flash里面，直接忽略外部存储器，从而保证他的高安全性。
这个Flash构架的特性就决定了，Actel的 FPGA的编程具有一定的难度。
拆解Actel FPGA烧写的两大难题
难题一：Actel Flash构架特点、难点
Actel FPGA内部Flash有个特点，配置数据不能读回，这样来保证芯片的高安全性。
对于编程者来讲，如何保证你写入的配置数据、加密密码是成功了呢？
编程者的通常做法是，读出写入芯片的数据然后与缓冲区的数据进行对比，如果一致，
就校验成功；如果不一致，就校验失败。
Actel FPGA是不允许读回的，通常的做法是无法校验的。怎么办？
难题二：批量烧写的稳定性
任何批量烧写工具，裸片烧写或在线烧写，最关键的指标就是稳定性。稳定性就需要对
编程口线进行严格的电气控制，经常有客户反馈在线烧写时某I/O口被击穿了，其实就是由
于在直接与PCB进行连接的过程中，线材可能会串扰进来一些其他电路的尖峰电压、瞬态大
电流等，形成对电路板上IC的冲击，导致了损坏芯片的情况。一旦烧写批量大起来，生产
良率如何保证？
一个工具解决两大难题
AK100Pro-4P是一款一拖四的量产型在线编程器，可以支持四个通道同时烧写，只需连
接 FPGA芯片的JTAG接口，即可完成在线烧写操作。
图1 AK100Pro-4P在线编程器
AK100Pro-4P在Flash烧写上的一些巧办法
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如何解决Actel FPGA烧写两大难题？
上一节提到无法用通常的做法来校验Actel FPGA，AK100Pro-4P是如何实现的呢？
AK100Pro-4P的做法是再发一次相同的数据给芯片，让Actel FPGA自己进行比对校验，
并返回校验的结果，充分利用Actel FPGA本身的特性，既保证了代码的安全，又保证编程
的可靠。
在线烧录过程中为什么稳定可靠?
AK100Pro-4P的编程电路，专为稳定量产设计，通过高速隔离电路和ESD保护电路，平
稳过滤掉串进来的其他尖峰电压、瞬态大电流，从而保证被编程芯片I/O不会被损坏。
图2 ESD保护原理
文库资料
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