基于FSL總線的門光子計數器設計與實現

2．2 主要元器件介紹
2．2．1 FPGA芯片及其配置芯片選用
FPGA選用Xilinx公司的Spartan-3E系列XC3S500E，采用先進的90nm制造工藝生產，其器件密度為50萬門。Spartan3系列的FPGA是Xilinx公司專門針對大容量、低成本需求的電子設計而開發的，可支持多種電平的I／O標準；含有豐富的邏輯資源。XC3S500E具有360kbits的塊RAM、73kbits的分布式RAM、10476個邏輯單元、20個18×18的乘法器和4個DCM時鐘管理模塊。
FPGA的配置芯片選用的是Xilinx公司的在系統可編程配置芯片XCF04S，該芯片可為XC3S500E提供易于使用、成本低且可重復編程的配置數據存貯方法，該芯片支持IEEE1149．1標準的JTAG邊界掃描測試和編程。在本系統設計中，XCF04S主要存放用于引導Microblaze軟核及應用程序的引導代碼。
2．2．2 存儲芯片
系統使用的RAM是Micron Technology公司的DDRSDRAM(MT46V32M16)，是一片容量為512Mbit(32Mx16)的16位總線寬度存儲芯片，用于上電后加載Microblaze軟核代碼和應用程序代碼，以及對計數數據進行緩沖。FLASH芯片是Intel StrataFlash parallel NORFlash，型號為28F256J3，存儲密度為256Mbit，在本系統中用于保存Microblaze軟核代碼和應用程序代碼。

3 功能設計實現
3．1 基于EDK的FPGA軟核Microblaze的應用設計實現
系統設計工具主要采用Xilinx公司的嵌入式開發套件EDK，它是用于設計嵌入式處理系統的集成解決方案。它包括搭建硬件平臺的XPS和進行軟件配置的SDK。
Microblaze是Xilinx公司推出的32位軟處理器核，支持CoreConnect總線的標準外設集合。MicroBlaze處理器運行在150MHz時鐘下，可提供125 D-MIPS的性能，這種高效的軟核在本系統中可用于實現處理器功能，實現對計數IP核的配置，以及支撐Xilinx的clockgenerator、Et-hernet等IP核。系統對計數器的實現采用Verilog語言將計數功能編寫為IP核，將其通過FSL總線掛在Microblaze軟核上，以實現計數功能。