通过生成mcs、bin文件将程序固化到FPGA

通过将程序固化到FPGA，可以做到断电不丢失程序，上电之后就自动启动程序的作用，整个固化步骤主要分为3步，一是修改约束文件，二是生成mcs或bin文件，三是将程序固化到开发板flash

1.修改约束文件

生成固化文件之前，首先需要在约束文件内添加一段原语，添加这段原语的目的主要是为了生成的 bit 流文件转换成固化文件后能够适用于 4bit 位宽 SPI 通信的flash 器件（这里的4位宽以及SPI通信都是根据板载flash决定的）。

set_property CFGBVS VCCO [current_design]
set_property CONFIG_VOLTAGE 3.3 [current_design]
set_property BITSTREAM.GENERAL.COMPRESS true [current_design]
set_property BITSTREAM.CONFIG.CONFIGRATE 50 [current_design]
set_property BITSTREAM.CONFIG.SPI_BUSWIDTH 4 [current_design]
set_property BITSTREAM.CONFIG.SPI_FALL_EDGE Yes [current_design]

将这段代码直接添加到约束文件最下方即可。

2.生成mcs或bin文件

生成mcs文件

生成mcs文件有两种方法

方法1

Tools栏位内点击 Generate Memory Configuration File

?format用于选择生成文件的类型，这里我们选择mcs

custom memory size（MB）选择flash的容量，根据自己的开发板确定，这里读说明书的时候要注意MB（MByte）和Mb（Mbit）的区别，MB与Mb相差8倍，MB * 8 = Mb

filename这里选择保存文件位置，注意这里选择文件夹是不行的，需要选择一个mcs文件或是手动添加一个/filename用于生成mcs文件

interface用于选择接口类型，也是根据自己的开发板flash说明书决定

load bitstream file勾选上后可以选择比特流文件

write checksum表示写校验

disable bit swapping表示禁止位交换

overwrite表示覆盖原文件

点击ok即可生成mcs文件。

方法2

直接在tcl命令行内输入以下内容

write_cfgmem -format mcs -size 16 -interface SPIx4 -loadbit {up 0x00000000 "C:/Software/Vivado2019.1/project/project_1/project_1.runs/impl_1/ctr.bit" } -checksum -force -disablebitswap -file "C:/Software/Vivado2019.1/project/project_1/project_1.runs/impl_1/ctr1."

实现的功能和方法1一样，不过是通过指令进行控制

成功之后会显示信息?

现在回过头来看方法1，我们会发现配置界面最下方有个command栏后面跟的就是我们直接在tcl输入的内容，也就是说Generate Memory Configuration File的作用就是辅助我们生成命令行指令

生成bin文件

生成bin文件也有两种方法

方法1

同生成mcs文件的方法1，在format栏内选择bin文件类型即可

方法2

点击setting

在bitstream页面勾选bin_file选项，点击apply后点击ok

勾选上之后，我们在生成bitstream的同时会生成bin文件，这里我们重新生成bitstream既可

?

3.将程序固化到flash

固化程序需要我们先将开发板连接到电脑

?如图，右击我们的芯片型号后选择add configuration memory device

?这里需要根据自己开发板上的flash型号选择对应的，添加完flash后即可选择文件写入flash

然后添加mcs文件以及prm文件（prm文件随mcs文件同时生成，是一种日志文件）既可

bin文件的使用与mcs相同，只是不需要选择prm文件

至此，程序固化完成，断电后重新上电即可进行测试

当我们选择flash型号之后，我们就可以在开发板连接页面看见芯片型号下面多了一个flash的名称，此时，我们通过直接右击flash名称进行程序的固化，减少了选择flash型号的步骤

4.擦除固化程序

最后，如果我们想要擦除固化的程序，只需要在添加mcs/bin文件的页面内单独勾选erase即可