Multibool的两种实现方法详细资料介绍

　　介绍了Multibool的两种实现方法。通过Xilinx Spartan-6 FPGA的Multiboot特性，允许用户一次将多个配置文件下载入Flash中，根据不同时刻的需求，在不掉电重启的情况下，从中选择一个来重配置FPGA，实现不同功能，提高器件利用率，增加系统安全性，降低系统成本。

　　Xilinx公司出品的Spartan6系列FPGA所具有的MultiBoot特性，允许用户在不掉电重启的情况下，根据不同时刻的需求，有选择地从存储于Flash中的多个配置文件中加载其中的一个，对FPCA在系统重配置，实现不同的功能。MultiBoot特性使得用户可以在某些场合选择较少逻辑资源的Xilinx FPGA，实现需要较大逻辑资源且较昂贵的FPGA或asic才能实现的功能，从而提高器件利用率及系统安全性、降低系统成本。

　　1 基本概念

　　Spartan-6 FPGA在上电时从片外Flash加载mcs文件进行配置。根据所包含的bit流文件的个数，mcs文件分为两类：一类是南单bit流文件生成的mcs文件，即该mcs文件中只包含一个bit流文件，用此类mcs文件配置FPGA时，只能实现一种功能；另一类是由多个bit流文件生成的mcs文件，即该mcs文件包含多个bit流文件。用此类mcs文件配置FPGA时，可根据需求有选择地加载其中的某个bit流文件对FPGA进行系统重配置，即MultiBoot特性。

　　Spartan-6 FPGA拥有专用的MultiBoot逻辑配置模块，来实现MultiBoot和Fallback操作。MultiBoot操作是在各配置bit流文件能正常加载的前提下，通过ICAP设置配置模块中的相关寄存器并触发IPROG命令，实现在不同配置bit流文件中的切换，达到FPGA实现不同功能的目的。Fallback操作是在从配置A切换到配置B的过程中出错时，用另一个比较“安全”的bit流文件代替配置文件B配置FPGA的操作。这个比较“安全”的bit流文件称为Golden。

　　FPGA的重配置操作，是通过专用的ICAP_SPARTAN6原语向配置模块发送IPROG命令来实现的。重配置操作可由FPGA外部的处理器、微控制器、计算机和按键等“智能”终端触发。在应用设计中，只需在每个应用程序中例化一个ICAP_SPARTAN6原语来实现相关命令序列即可实现MultiBoot特性。

　　Spartan6的多bit流配置可通过SPIx1，x2，x4及BPI模式实现，文中只介绍基于SPI模式的MultiBoot特性的实现，用配置文件代替应用程序。