USB Blaster是一款由Altera公司开发的用于JTAG(Joint Test Action Group)编程和调试FPGA(Field-Programmable Gate Array)芯片的设备。它通过USB接口与计算机连接,为用户提供了方便快捷的FPGA编程方案。USB Blaster的工作原理是利用USB通信协议将数据传输到一个内置的CPLD(Complex Programmable Logic Device),然后CPLD通过JTAG接口与FPGA进行交互。
在"USB Blaster制作资料"中,我们可能会接触到以下几个关键知识点:
1. **USB通信协议**:USB(Universal Serial Bus)是一种标准的接口,用于连接各种外部设备到计算机。USB Blaster利用USB协议传输数据,它遵循USB规范中的设备类定义,例如CDC(Communication Device Class)或HID(Human Interface Device)类,以实现数据的高速、稳定传输。
2. **JTAG协议**:JTAG是一种国际标准测试协议,用于电路板级的硬件测试和调试。在FPGA应用中,JTAG被用来编程、测试和诊断FPGA内部逻辑。JTAG接口通常包括TMS(Test Mode Select)、TDI(Test Data In)、TDO(Test Data Out)和TCK(Test Clock)信号线,这些信号线在USB Blaster中由CPLD管理。
3. **CPLD**:CPLD是一种可编程逻辑器件,可以配置为实现用户自定义的逻辑功能。在USB Blaster中,CPLD扮演了关键角色,它接收来自USB接口的数据,处理后通过JTAG接口发送到FPGA,同时也接收FPGA的反馈信息,从而实现FPGA的编程和调试。
4. **原理图**:提供的原理图会详细展示USB Blaster的硬件设计,包括USB接口电路、CPLD配置、JTAG接口以及电源管理等部分。通过分析原理图,我们可以理解各个组件如何协同工作,以及如何根据需要进行硬件修改或定制。
5. **固件程序**:固件是运行在硬件设备上的软件,对于USB Blaster,这可能包括USB控制器的驱动程序和CPLD的配置文件。固件程序确保USB接口正确地与主机通信,并控制CPLD执行JTAG操作。
6. **烧写软件**:为了将固件程序和CPLD配置加载到硬件上,我们需要特定的烧写工具。这类软件通常支持图形界面,方便用户选择要加载的文件,监测编程过程,并提供错误检查和诊断功能。
7. **CPLD程序**:CPLD程序是指配置CPLD的逻辑代码,它定义了CPLD如何处理USB数据并控制JTAG接口。这种代码通常使用硬件描述语言(如VHDL或Verilog)编写,并通过专用的编译工具转换成配置文件。
通过这个压缩包,学习者不仅可以了解USB Blaster的工作原理,还可以动手制作自己的USB Blaster,这对于FPGA开发者来说是一项宝贵的实践经验。同时,这也涉及到电子工程、计算机硬件和嵌入式系统等多个领域的知识,有助于提升综合技能。
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