原创 ACTEL公司FPGA芯片烧录全攻略

ACTEL公司FPGA芯片烧录全攻略<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

写在前面:ACTEL公司的FPGA芯片基本可分为两大类，一类是基于FLASH技术的单芯片FPGA系列，如A3P、AGL、APA系列等等，另外就是基于反熔丝技术的FPGA芯片，如SX系列等。目前，在ACTEL公司的销售份额里，基于FLASH技术的FPGA芯片占了很大的比重（如市场上很流行的A3P及AGL系列），大约超过95%。这两大类芯片的烧录所用下载器及烧录技术是完全不同的，反熔丝芯片的烧录必须使用ACTEL公司制定的专用烧录器美国BP公司的烧录器进行烧录的，此烧录器价格是非常高的（超过RMB2万，另外需要配备不用封装的烧录适配器,其价值也不菲）。而FLASH系列芯片的烧录所用到的烧录器就相对便宜多了（毕竟基于FLASH技术的芯片主要针对民用市场而非军用市场）。

本文主要针对ACTEL公司的基于FLASH技术的如A3P、AGL等系列FPGA芯片的烧录所涉及问题进行全面的说明。

ACTEL公司的FPGA芯片不像其他公司（如XILINX等）的芯片可以由众多的第三方下载器支持（如常见的HI-LO河洛烧录器），只能由ACTEL公司提供的下载器进行烧录，估计是出于防盗方面的考虑。

目前ACTEL公司推出了2种下载器，一种是并口下载器，现在已经不太常用了，另一种是USB接口的Flash Pro3烧录器。

这两种下载器的一端与计算机连接，另一端都是JTAG10芯插头，烧录时需将10芯JTAG接口与线路板PCB上的10芯插座连接，在PCB上电后，便可以烧录。也就是说，这两种下载器只能烧录已经焊在PCB上的芯片，并且PCB上要设计有10芯的JTAG插座，需要直接烧录芯片只能通过专用的适配器了（在后面介绍）。

国产 ACTEL Flash Pro3 USB下载器               并口下载器

并口下载器的优点是价格便宜，只有RMB100块左右，而USB下载器则需RMB400-450元，但并口下载器的缺点也很突出：①是下载速度比USB下载器慢一倍以上，以A3P250芯片为例：并口烧录器需要2分30秒左右，USB下载器只需51秒左右。②是计算机的连接数量：在通常情况下一台计算机只能连接一条并口下载器（受计算机并口数限制），而USB下载器则可同时连接6-10条（如使用USB扩展的HUB则可以连接更多），一般情况下推荐6-8条，太多的USB连接的使得通信带宽下降从而影响烧录速度，所以在大批量烧录时必须使用USB下载器了。③是操作比较困难，如果使用台式计算机连接并口下载器，操作时比较麻烦，下载器的JTAG扁平电缆只有15-20公分，一般情况下连接到PCB后，PCB是放不到桌面的，被JTAG电缆吊在空中，还要连接PCB的电源线，挺危险的，笔记本电脑连接并口下载器能稍微好点，但还是比如USB下载器方便。所以现在并口下载器已基本被淘汰了，市场上已不多见了，目前主流的是USB的Flash Pro3下载器。

标准的10芯JTAG接口如右图所示，针间距是2.54mm,PCB布板时需注意以下几点：

① FPGA芯片的VJTAG连接到10芯插座的第6脚上，同时再连接到3.3V电源上（1.5-3.3V都可以的）。

② FPGA芯片的VPUMP连接到10芯插座的第7脚上，由下载器供电，不必连接到3.3V电源上,下载器拔除完成后就不再供电了。

③ 其他引脚依次连接到10芯插座上便可以了。

在画PCB图是请参照引脚排布的顺序！（左图为TOP视角）

在烧录时一定记得要给电路板上电，否则无法完烧录，烧录软件会报错的。

烧录软件是ACTEL公司的Flash Pro8.0(或更高版本)，此软件既可以单独安装使用，同时也集成在开发软件Libero IDE8.4(或更高版本)里,在安装了IDE软件后，便可以调用Flash Pro软件了，同时USB下载器的驱动也集成在IDE或Flash Pro中，在安装软件后将USB下载器连接到电脑后便会自动安装识别了。所以USB下载器的包装里是不包含软件CD的。IDE或Flash Pro软件可以在ACTEL的官网上免费下载。用户在注册后便可免费下载了，之后需要再申请免费版的授权文件，此文件是运行IDE软件所必须的。

在长期的使用过程中我们发现ACTEL原厂的下载器有些小遗憾：下载完成后没有报警声提醒，在调试时这不是什么大问题，可在大批量下载时操作人员就要必须盯着计算机屏幕或是下载器上的完成指示灯，还好，国产的USB下载器已经有了声音报警的功能，在下载完成后会有报警声以提醒操作人员可以烧录下一块电路板了。

还有个问题是USB下载器不能直接对芯片进行烧录，必须将芯片焊接到PCB上之

 芯片烧录适配器            后才能通过JTAG接口烧录，而且烧录时PCB还要上电，如果在PCB测试生产线上有探针烧录功能倒也问题不大，可是需要人工烧录就麻烦了，需要将电路板搬来搬去。现在已经有国产的芯片烧录适配可以解决这个问题，如左图，根据芯片封装的不同所用适配器IC座也是不同。

估计ACTEL公司主业是做芯片的，烧录工具毕竟不是他们的强项，所以他们的下载器比起专业的制造商人机工程方面稍有点差距，但芯片厂商自己提供烧录工具的好处就是烧录协议规程是不外泄的，防止有人通过改便烧录的规程以盗取他人的芯片代码。

最后再说说ACTEL芯片的防盗性能，由于厂商是全方位考虑了防盗措施，一是烧录规程不外泄，自己提供下载器。二是在烧录软件里做了很多设置，例如根本就不提供芯片代码上传功能，擦除前先要查询片上密码（而且有两级密码），密码正确才能进行擦除及编程操作，不给盗码着留可乘之机。还

价格不菲的反熔丝FPGA专用烧录器  有一点是ACTEL公司的FPGA芯片都是单芯片构造，不像XILINX等需要加载芯片，加载过程就有可能被人为截流盗码。综合上述，ACTEL公司的芯片的    

防盗功能还是非常不错的，就目前而   言还没听说过能有

人能解密ACTEL公司芯片的。顺便提醒一下，在设置了烧录密码后，密码是直接包含到烧录文件里的（密码可以设置得很长，不用单独记密码了），建议同一工程不同版本的烧录文件的密码设置一致，否则版本不同密码也不同，更新芯片软件还得先找到对应先前的烧录文件密码，如果找不到想更新芯片是没办法的！只能拆掉从来！

       图片参考国产下载器供应商网站：http://www.sqylshh.com.cn/

                                                      2009年6月