FPGA XC3S100E-4TQG144I在信息家电中的应用

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    提起信息家电，大家一定不会陌生，比如家电远程控制终端，就是用FPGA设计的，当你上班时或在外面散步等户外活动时，就可以通过互联网或者手机短信控制家里的空调关闭，电饭锅做饭，洗衣机开始运转，如果上班时匆忙忘记关电视机，现在就可以发短信把它关掉……

这一切都可以实现，有了FPGA家庭远程控制终端，信息家电已不再是场梦， FPGA能够将嵌入式数字信号处理(DSP)、微控制器、I/O接口等功能整合到一起，具有高度的灵活性，如刚添加的某家电有新功能，无需更改控制终端的硬件，通过重新配置FPGA，加入新的IP核，即可实现新功能，这体现了FPGA这个现场可编程门阵列的优势，所以家电维修人员也应该熟悉FPGA的相关知识，下面以XC3S100E-4TQG144I为例做个简单介绍。

XC3S100E-4TQG144I有十万个门，具有低功耗、可无限次编写的特点，有108个I/O管脚，可采用JTAG、从串、主串等模式对其进行配置，例如：CCLK：配置时钟，DIN：串行配置数据输入，DOUT：串行数据输出，PROG_B：低电平异步复位FPGA内部逻辑，DONE：若配置成功,则为高电平。XC3S100E各管脚功能大致如下：

0 VCCO_0 P121 VCCO

0 VCCO_0 P138 VCCO

1 IO/A0 P98 DUAL

1 IO/VREF_1 P83 VREF

1 IO_L01N_1/A15 P75 DUAL

1 IO_L01P_1/A16 P74 DUAL

1 IO_L02N_1/A13 P77 DUAL

1 IO_L02P_1/A14 P76 DUAL

1 IO_L03N_1/A11 P82 DUAL

1 IO_L03P_1/A12 P81 DUAL

1 IO_L04N_1/A9/RHCLK1 P86 RHCLK/DUAL

1 IO_L04P_1/A10/RHCLK0 P85 RHCLK/DUAL

1 IO_L05N_1/A7/RHCLK3/TRDY1 P88 RHCLK/DUAL

1 IO_L05P_1/A8/RHCLK2 P87 RHCLK/DUAL

1 IO_L06N_1/A5/RHCLK5 P92 RHCLK/DUAL

1 IO_L06P_1/A6/RHCLK4/IRDY1 P91 RHCLK/DUAL

1 IO_L07N_1/A3/RHCLK7 P94 RHCLK/DUAL

1 IO_L07P_1/A4/RHCLK6 P93 RHCLK/DUAL

1 IO_L08N_1/A1
P97 DUAL

1 IO_L08P_1/A2 P96 DUAL

1 IO_L09N_1/LDC0 P104 DUAL

1 IO_L09P_1/HDC P103 DUAL

1 IO_L10N_1/LDC2 P106 DUAL

1 IO_L10P_1/LDC1 P105 DUAL

1 IP P78 INPUT

1 IP I P84 INPUT

1 IP P89 INPUT

1 IP P101 INPUT

1 IP P107 INPUT

1 IP/VREF_1 P95 VREF

1 VCCO_1 P79 VCCO

1 VCCO_1 P100 VCCO

2 IO/D5 P52 DUAL

2 IO/M1 P60 DUAL

3 IO_L05P_3/LHCLK2 P16 LHCLK

3 IO_L06N_3/LHCLK5
P21 LHCLK

3 IO_L06P_3/LHCLK4/TRDY2 P20 LHCLK

3 IO_L07N_3/LHCLK7 P23 LHCLK

3 IO_L07P_3/LHCLK6 P22 LHCLK

3 IO_L08N_3 P26 I/O

3 IO_L08P_3 P25 I/O

3 IO_L09N_3 P33 I/O

3 IO_L09P_3 P32 I/O

3 IO_L10N_3 P35 I/O

3 IO_L10P_3 P34 I/O

3 IP P6 INPUT

3 IO IP P10: I/O

3 IP IP P18 INPUT

3 IP IP P24 INPUT

3 IO IP P29 100E: I/O

250E: INPUT

3 IP IP P36 INPUT

3 IP/VREF_3P12 VREF

3 VCCO_3 P13 VCCO

3 VCCO_3 P28 VCCO

GND GND P11 GND

GND GND P19 GND

GND GND P27 GND

GND GND P37 GND

GND GND
P46 GND

GND GND P55 GND

GND GND P61 GND

GND GND P73 GND

GND GND P90 GND

GND GND P99 GND

GND GND P118 GND

GND GND P127 GND

GND GND P133 GND

VCCAUX DONE P72 CONFIG

VCCAUX PROG_B P1 CONFIG

VCCAUX TCK P110 JTAG

VCCAUX TDI
P144 JTAG

VCCAUX TDO P109 JTAG

VCCAUX TMS TMS P108 JTAG

VCCAUX VCCAUX P30 VCCAUX

VCCAUX VCCAUX P65 VCCAUX

VCCAUX VCCAUX P102 VCCAUX

VCCAUX VCCAUX P137 VCCAUX

VCCINT VCCINT P9 VCCINT

VCCINT VCCINT P45 VCCINT

VCCINT VCCINT P80 VCCINT

VCCINT VCCINT P115 VCCINT推荐使用JTAG配置模式，通过JTAG口下载程序，烧进FLASH芯片XCF01S,配置图如下，仅供参考：