记录Lattice FPGA iCE40 HX8K开发中遇到的那些坑-Toy模板网

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第一次开发Lattic FPGA，记录一下遇到的问题供大家参考

使用的芯片时iCE40HX8K，采用的是外接flash方式。

问题1：烧写程序时出错

ERROR - Function:CHECK_ID
Data Expected: h16 Actual: hFF
fpga开发是个大坑,fpga开发
网上有人使用其他款FPGA的，说是要先擦除，再编程。经试验，我这不是这个问题。经查资料，每一款flash都有其对应的厂商和ID，应当是编程协议中需要进行识别的，我这款ID的确是0x16，而报错是说收到的是0xFF，那么很有理由怀疑就是信号线一直处于高电平，而得到0xFF。因此对线路进行检查，后发现SPI的数据线错了，错误图如下：
fpga开发是个大坑,fpga开发

我的SDI应当为SPI协议中的MOSI，SDO应当为SPI协议中的MISO，而这里的flash作为SPI协议中的从端（slave端），那么SDI应当连接到DI（pin5）引脚，而SDO应当连接DO（pin2）引脚，也就是说FPGA的SDO应当连接flash的DO，FPGA的SDI应当连接flash的DI。于是我用飞线的方式将两根线交换了，再测试，结果对flash编程成功了。
然而，始终觉得不对劲，自己设计电路时，是参考了lattice官方demo板的，按说不应该会犯这种低级错误。果然，问题并没有这么简单。

问题2：flash编程成功，但FPGA并未实现上电自动配置成功。

带着前面觉得自身不会犯那种低级错误的疑惑，我再次翻查了lattice官方demo和手册，原来这里的引脚还是有问题。
iCE40 LP/HX系列的官方demo我主要参考了：iCEstick评估套件以及iCE40HX-8K Breakout Board（分线板）。这里有一个坑我始料未及。
用过Xilinx和altera FPGA的小伙伴都知道，我们可以直接把程序固化到flash里面，然后FPGA上电自动从里面加载配置，或者我们也可以不固化，而直接下载程序到FPGA里（只不过这样会掉电丢失），同样的，我认为lattice也应当这样。
然而,我们先看iCEstick评估套件的设计图：
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我一开始就是参照这个设计的，他的FPGA的SI就是连接flash的SDO，但是他的程序下载并不是用的JTAG，而是板上自带的USB芯片

后来我查询到，lattice的下载器HW-USBN-2B手册里讲到，demo板上自带USB芯片的情况下，是不能用这个下载器的，二者是冲突的。那么这里就有一个疑问，他的这种连接，编程flash时，相当于USB芯片是SPI主端，flash是从端，可是FPGA上电从flash自配置时，究竟谁是主谁是从？？？
再看iCE40HX-8K Breakout Board（分线板）
fpga开发是个大坑,fpga开发

他同样有USB芯片，但他这里设置了一个跳线，可以选择设置是给flash编程还是设置给FPGA编程，也就是说，给flash编程和给FPGA上电自配置的接线是不一样的，即SPI的两根数据线是相反的，那么前面的疑问就明了了，前面的评估套件，也许他就是不能FPGA以主端的方式自动从flash加载配置。
于是我又实验了一下，我通过电脑直接给FPGA的SRAM编程，成功点亮了小灯，验证了我的猜想，也就是说，我更改了SPI接线后，可以给flash编程，也可以给FPGA的SRAM编程，但是FPGA却不能自动上电从flash进行配置，原因就是他的SPI接线是相反的，需要跳线。

总结

iCE40 这个芯片的电路设计需要小心，给flash编程和给FPGA SRAM编程以及FPGA与flash之间自动配置的SPI接线是有所不同的，里面的两根数据线是相反的。不过我也想不通，altera和Xilinx在这个上面都是可以既给flash编程，也可以给FPGA编程，还可以FPGA自动配置，接线不会存在引脚不同需要跳线的情况啊。难道lattice在设计上也是犯了此等低级错误？？？亦或是我自己尚未研究明白？？？文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-692535.html

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