工具/软件:
尊敬的团队:
在我们对 FPGA 架构的研究中、我们有一个想提问的问题。
我们正在探索提高 NOR 闪存写入速度的方法。
然而、根据我们 FPGA 架构中的电路图、我们注意到闪存写入是使用标准 SPI 完成的、而读取是使用八路 SPI 执行的。
为什么不使用八通道 SPI 对闪存进行编程? 通过使用开关 IC 在用于闪存到 FPGA 或 PC 到闪存通信的八通道 SPI 之间切换、是否可以在刷写.img 文件时实现更快的写入速度?
感谢您的帮助。
此致、
Johns
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工具/软件:
尊敬的团队:
在我们对 FPGA 架构的研究中、我们有一个想提问的问题。
我们正在探索提高 NOR 闪存写入速度的方法。
然而、根据我们 FPGA 架构中的电路图、我们注意到闪存写入是使用标准 SPI 完成的、而读取是使用八路 SPI 执行的。
为什么不使用八通道 SPI 对闪存进行编程? 通过使用开关 IC 在用于闪存到 FPGA 或 PC 到闪存通信的八通道 SPI 之间切换、是否可以在刷写.img 文件时实现更快的写入速度?
感谢您的帮助。
此致、
Johns
您好、Johns、
感谢您的耐心。
是的、DLP3021-Q1中使用的闪存(MT35XU02GCBA1G12-0AAT)具有八路输入/输出功能(因此、理想情况下、我们可以使用八路 SPI 协议来读取和写入闪存)。
但是、我认为限制来自我们在 PC 上写入时使用的 USB 转 SPI 适配器、该适配器只能用于标准 SPI 协议。
此外、Cheetah USB 转 SPI 适配器或 FTDI USB 转 SPI 电缆仅适用于标准 SPI 协议。
由于此限制、如果您看到参考设计原理图:

在框1中、多路复用器仅用于重复使用前2条闪存数据线(闪存 DQ0和闪存 DQ1)、将其连接到 FPGA 或来自 USB 转 SPI 适配器的 MISO 和 MOSI 数据线。
FPGA (请参阅框2)可以使用所有闪存 DQ0至 DQ7 (全部8条数据线)、因为它具有足够的 I/O 引脚来执行该操作。
由于 USB 转 SPI 适配器仅支持仅具有2条数据线的标准 SPI、因此多路复用器是这样设计的。
我认为、如果使用支持 USB 转 SPI 适配器的八通道 SPI、并使用适当的8:1多路复用器、我们可以更快地实现 PC 到闪存写入操作。
此致、
Siddharth
尊敬的 Siddharth:
感谢您的确认。 我有一个后续问题:
编程速度最终是否受 NOR 闪存编程时间的限制?
NOR 闪存编程速度为256字节/0.18ms≒1.1Mbps。
即使使用16MHz 标准 SPI、系统仍需要等待以1.1Mbps 的速度进行 NOR 闪存编程、因此使用更快的 OSPI 不会有什么区别、对吗?
您能否确认我的理解是否正确? (理论上、忽略擦除和验证时间。)
此致、
Johns
您好、Johns、
[引述 userid="526554" url="~/support/dlp-products-group/dlp/f/dlp-products-forum/1487934/dlp3021-q1-spi-flash-writing-method-in-fpga-architecture/5722876 #5722876"]编程速度最终是否受 NOR 闪存编程时间的限制?
[/报价]我不太会说 NOR 闪存是限制因素、因为它会因设计而异。
Siddharth 在上面所说的是、在 EVM 中、USB 转 SPI 适配器是瓶颈。
在其他人的设计中、他们可能使用不同的 SPI 接口、该接口支持八进制 SPI。
您是否能够在发现 NOR 闪存程序速度为256字节/0.18ms 时进行屏幕截图? 我认为我在数据表中没有找到这些信息。
此致、
Michael Ly
您好、Johns、
很抱歉耽误了很长时间、
你的问题的答案并不简单。
对于 NOR 闪存、主机器件(PC)通过 SPI 进行数据传输以及数据实际编程到存储器中是两个独立的过程。
请参阅数据表中的器件方框图(第9页)。
第一步、闪存器件有一个256字节数据缓冲区、其中数据最初从 PC 传输并临时存储。
接下来、此数据现在从256字节缓冲区编程到实际存储器。 您在1.8ms 内-> 256字节之前共享的时序数据适用于第二步。
此外、当从缓冲器到闪存进行这种编程时、来自主机的数据传输保持保持保持不变(以免覆盖缓冲器的内容)。
因此、从技术上讲、由于有两个单独的步骤、如果从标准 SPI 切换到四通道/八通道 SPI、所花费的时间会略有减少。 (将数据从 PC 传输到数据缓冲区所需的时间略少)。
但是,我认为真正的瓶颈仍然是你提到的第二步,因为它需要大部分时间在整个写操作的过程中。
因此、根据我的理解、从标准 SPI 协议升级到四通道/八通道 SPI 协议不会给您的应用带来显著的时间缩短。