Altera FPGA程序固化

转载自CSDN博客：
https://blog.csdn.net/yuan_hust/article/details/75269111

Altera FPGA程序固化

对MCU进行烧写程序，程序固件被写入MCU的片上存储器ROM中，现代大部分MCU的片上存储器ROM为FLASH存储器，可以实现掉电保持数据，所以可以掉电程序不丢失。
而对于Altera和Xilinx两家的FPGA芯片而言，FPGA芯片是基于SRAM的查找表（LUT），所以当将.sof下载到FPGA芯片中后，这些数据直接存储在SRAM的查找表中，一旦掉电即会丢失数据。解决方案是在FPGA芯片外部放置一片能够掉电不丢失数据的存储器，如常见的EPCS、QFLASH等，在FPGA内部设计一个专用的硬件电路，在芯片刚上电时就主动去读取该存储器中的固件，并配置到FPGA芯片中。
实验环境
Altera DE0-Nano开发板， FPGA型号：EP4CE22F17C6N
不同实验环境只需要更改对应芯片型号即可。

1. 纯硬件（Verilog）固化

（1）打开要固化的工程，编译得到.sof文件。

（2）在Quartus软件中点击File->Convert Programming Files。

（3）在弹出的窗口中，进行下列设置：

（注：此选项取决于开发板上的Flash类型，阿群测试发现手上的开发板可选EPCS16或4，而不能选64）

• Programming file type选择JTAG Indirect Configuration File(.jic)；
• Mode选择Active Serial；
• Configuration device选择EPCS16（或EPCS4经测试也能用。对于DE0-Nano开发板，则应选EPCS64），File name改为工程的名字或者保持默认output_files/output_file.jic。

（4）在Input files to convert一栏中，点击Flash Loader一项，在右侧点击Add Device选项。选择Cyclone IV E和EP4CE22
（注：这里我选的是EP4CE10系列FPGA如图

），点击OK。

（5）点击SOF Data一项，在右侧点击Add File，找到本工程目录下编译生成的.sof文件，点击Open。

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（6）选中添加的.sof文件，点击Properties，选中Compression，点击OK。

，

打上对勾，对FPGA程序文件启用压缩存储

（7）点击Generate，

转换成功后会弹出下图所示窗口：

转换成功

（8）在下载之前先到Tools->options下勾选Iniate Confinguration after programming

否则下载完需要掉电才能应用新配置。

（9）打开Programmer，下载刚生成的.jic文件。
（注：

此步骤从Programmer烧写工具窗口的 File菜单选择 New File，新建一个选项

2.硬件(Verilog)+软件(Nios II软核)固化

（1）打开要固化的工程，编译的到.sof文件，打开相应的Nios II软件工程，编译生成.elf文件。为操作方便，将.sof文件复制到Nios II工程目录下。
（2）在Eclipse中，右键点击Nios II工程，选中Nios II->Nios II Commend Shell进入命令系统。当前命令所在文件夹为Nios II工程文件夹下。
（3）将编译得到的.sof文件转换为.flash文件，用到的命令为：
sof2flash --input=<hwimage>.sof --output=hwimage.flash --epcs --verbose
用编译得到的.sof文件名代替<hwinage>.sof
输出.flash文件的文件名即为hwimage.flash
成功转换显示如下图所示：

（4）将编译得到的.elf文件转换为.flash文件，用到的命令为：
elf2flash --input=<elf file>.elf --output=swimage.flash --epcs --after=hwimage.flash --verbose
用编译得到的.elf文件名代替<elf file>.elf
输出.flash文件的文件名即为swimage.flash
成功转换显示如下图所示：

（5） 将两个.flash文件分别转换为.hex文件，用到的命令为：
nios2-elf-objcopy -I srec -O ihex hwimage.flash hwimage.hex
nios2-elf-objcopy -I srec -O ihex swimage.flash swimage.hex
输出.hex文件名分别为：hwimage.hex、swimage.hex。
（6）在Quartus软件中点击File->Convert Programming Files。
（7）在弹出的窗口中，进行下列设置：Programming file type选择JTAG Indirect Configuration File(.jic)，Mode选择Active Serial，Configuration device选择EPCS64，File name改为工程的名字或者保持默认。
（8）在Input files to convert一栏中，点击Flash Loader一项，在右侧点击Add Device。依次选择Cyclone IV E EP4CE22，点击OK。
（9）点击SOF Data一项，在右侧点击Remove。
（10）在右侧点击Add Hex Data，选择Relative addressing，依次添加hwimage.hex和swimage.hex。
（11）点击Generate，转换成功后会弹出下图所示窗口：

（12）检查生成的 .map 文件有hwimage.hex在起始地址0x0，swimage.hex文件在hwimage.hex结束地址后的起始地址+1
（13）打开Programmer，下载刚生成的.jic文件。

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本文转载自CSDN，此处经过修改添加一些截图
原作者：yuan_hust
原文网址：
https://blog.csdn.net/yuan_hust/article/details/75269111

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参考2： https://blog.csdn.net/GOGOmusic/article/details/53914312