[实用新型]一种FPGA下载器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种FPGA下载器，属于数据传输技术领域。

背景技术

FPGA是英文Field－Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。FPGA的逻辑功能按照用户对器件编程来确定，因此集成度很高，足以满足设计一般的数字系统的需要，可以由设计人员自行编程而把一个数字系统集成在一片器件上，而不必去请芯片制造厂商设计和制作专用集成电路芯片，从而降低了设计研发成本，推动了数字系统的发展。

随着FPGA技术的发展，FPGA市场已经涉及到通信、工业控制、机器人、图像处理及消费类电子等各个领域。但是不同FPGA厂商的产品构架不同，因此FPGA下载器也无法相互替代使用。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种FPGA下载器；

本实用新型主要针对国产FPGA厂商GOWIN的各系列芯片而设计，支持JTAG、FLASH等下载模式，支持菊花链下载和在线逻辑分析仪。

本实用新型的技术方案为：

一种FPGA下载器，包括USB接口模块、USB协议转换模块、电源电路模块、FPGA控制模块、电平转换模块、有源晶振、JTAG下载接口模块及双色LED指示灯；所述USB接口模块连接主机，所述USB接口模块、所述USB协议转换模块、所述FPGA控制模块、所述电平转换模块、所述JTAG下载接口模块依次连接，所述电源电路模块分别连接所述USB接口模块、所述USB协议转换模块、所述FPGA控制模块，所述FPGA控制模块连接所述有源晶振；所述FPGA控制模块连接所述双色LED指示灯的一端，所述电源电路模块连接所述双色LED指示灯的另一端。

根据本实用新型优选的，所述USB接口模块为USB接口，所述USB接口为B型；所述USB协议转换模块为USB协议转换芯片，所述USB协议转换芯片的型号为FT245RL；所述电源电路模块为电源芯片，所述电源芯片的型号为NCP1117；所述FPGA控制模块为FPGA控制芯片，所述FPGA控制芯片的型号为GW1N-1K；所述电平转换模块为电平转换芯片，所述电平转换芯片的型号为TXB0108；所述有源晶振为25M有源晶振；所述JTAG下载接口模块为JTAG下载接口。

根据本实用新型优选的，所述主机为PC机。

所述USB接口模块包括USB B型连接座、ESD保护电路以及为ESD保护电路提供的5V输入电源；所述电源电路模块包括NCP1117芯片和匹配电阻、电容，所述电源电路模块产生了1.2V和3.3V电压，为USB协议转换芯片和FPGA控制芯片供电；所述USB协议转换模块包括FT234RL芯片和匹配电阻、电容。所述FPGA控制模块包括GW1N-1K芯片和匹配电阻、电容。所述电平转换模块包括TXB0108芯片和匹配电阻、电容。

USB接口通过GWOIN Programmer下载软件控制接受并发送符合USB协议的逻辑代码至USB协议转换芯片；USB协议转换芯片对符合USB协议的逻辑代码进行USB协议转换，生成并输出8位并行数据；所述FPGA控制芯片接收USB协议转换芯片输出的8位并行数据，并根据JTAG协议，将时钟信号、8位并行数据转换成FPGA控制芯片所需的测试时钟TCK、测试输入信号TDI和测试模式选择信号TMS，并将测试输出数据TDO转换成8位并行数据；所述电源芯片将USB 5V电压转换成1.2V和3.3V，为USB协议转换芯片和FPGA控制芯片供电；所述电平转换芯片实现数据在两种逻辑电平之间进行高速(50Mbps)转换，兼容1.2V、1.5V、1.8V、2.5V、3.3V等多种电平；所述25M有源晶振为FPGA控制信号提供时钟输入；双色LED指示灯，一端与3.3V相连，作为电源指示灯；另一端与FPGA控制芯片相连，作为收发指示灯。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型能够支持和兼容GOWIN各系列芯片，提供JTAG和FLASH下载模式，同时支持菊花链下载和在线逻辑分析仪。

2、本实用新型整个电路结构简单，用GOWIN的GW1N-1K做FPGA控制芯片，在满足多种下载模式同时，保密性能也会更强。

3、本实用新型下载接口兼容支持1.2V、1.5V、1.8V、2.5V、3.3V等多种电平标准。