對(duì)于FPGA工程師除了日常的調(diào)試工作以外，批量生產(chǎn)時(shí)候指導(dǎo)生成人員下載我們生成的固化文件也是我們的工作，所以今天講一講FPGA單獨(dú)下載<固化文件>的幾種方式。

批量生產(chǎn)-先下載后焊接

批量生產(chǎn)產(chǎn)品沒什么好選擇的，都是將文件直接固化到FLASH中，然后在貼片時(shí)候再焊接，這樣是最簡單“暴力”的解決方案，這里就過多贅述了。

小批量生產(chǎn)（10套以內(nèi)）-手動(dòng)下載

小批量生產(chǎn)時(shí)候，基本不會(huì)有外場(chǎng)人員參與，本身程序也不一定是最優(yōu)的，這個(gè)時(shí)候那就沒得選擇，手動(dòng)下載固化，手動(dòng)調(diào)試吧。

中大型批量生產(chǎn)-借助下載軟件下載

這種情況是比較常見的，處于批量生產(chǎn)前的試生產(chǎn)階段，可以選擇先下載后焊接，但是這個(gè)階段如果發(fā)現(xiàn)BUG，修改完畢后就要協(xié)調(diào)生成人員進(jìn)行下載，今天的核心內(nèi)容就是這部分內(nèi)容，下面介紹幾種方式（以AMD-XILINX為例）：

借助官方離線下載器+Xilinx JTAG下載

各家的EDA工具基本都是N多工具的集合體，其中下載軟件基本都有單獨(dú)的版本，Xilinx FPGA也提供了這樣的工具，叫做 Vivado Lab Edition即實(shí)驗(yàn)室版本，下載位置在下面界面：

https://www.xilinx.com/support/download.html

先選擇要下載的版本：

Vivado Archive是2021.1前的版本。

我們這里選擇2019.1版本，之后向下翻動(dòng)頁面，選擇下圖中位置，即實(shí)驗(yàn)室版本的Vivado，僅包含下載和調(diào)試功能，并且不需要License：

點(diǎn)擊圖中箭頭就可以下載，2019.1版本大約700M左右，2022.2版本大約1.5G，2018.3版本只有500M左右，我也下載了常見的幾個(gè)版本的，下載方式見文章最后。

當(dāng)然你也可以只下載Hardware Server，大小又可以減小一半左右。

安裝過程和Vivado類似，就不展示了，簡單截幾張圖看看：

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安裝完成后，桌面會(huì)生成一個(gè)圖標(biāo)：

雙擊打開后和Vivado一樣，其中的圖上的工程不是我們說的Vivado工程，而是這個(gè)軟件專用的Lab工程。

和我們今天有關(guān)的是Open Hardware Manager，點(diǎn)擊后界面如下：

這就沒啥好介紹的了，剩下的和Vivado操作完全一致了，第一個(gè)工具就介紹完畢了。

借助ISE IMPCAT+Xilinx JTAG下載

這個(gè)其實(shí)比較落后了，就簡單說一下，IMPCAT是ISE自帶的下載器，可以單獨(dú)使用下載固化文件，但是沒辦法調(diào)試，可以對(duì)7系列FPGA進(jìn)行下載。

借助第三方軟件下載

JTAG 全稱“Joint Test Action Group”，既是個(gè)標(biāo)準(zhǔn)也是個(gè)組織，這是個(gè)由幾家主要的電子制造商（IBM、AT&T、TI、Philips 等）成立于 1985 年的組織，這個(gè)組織成立的目的是發(fā)起制訂一種 PCB和芯片測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。

JTAG 標(biāo)準(zhǔn)于 1990 年被 IEEE 批準(zhǔn)為IEEE1149.1 測(cè)試訪問端口和邊界掃描結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。

所以不論嵌入式、單片機(jī)甚至FPGA都要執(zhí)行這一標(biāo)準(zhǔn)，不同點(diǎn)在于上位機(jī)，上位機(jī)會(huì)識(shí)別JTAG芯片中特定碼，然后上位機(jī)才讓你用JATG對(duì)自己許可的芯片進(jìn)行編程下載。所以你只要知道上位機(jī)怎么識(shí)別JTAG下載器的，你只需要一個(gè)下載器就能玩遍所有芯片。

接下倆就介紹一個(gè)開源的上位機(jī)-OpenOCD，這是一個(gè)可以給單片機(jī)、嵌入式和FPGA進(jìn)行下載調(diào)試的上位機(jī)（非常牛逼！）。

詳細(xì)的介紹就不說了，我對(duì)這方面只是入門，可以看下面的鏈接，是用FT2232+OpenOCD下載FPGA的詳細(xì)介紹文章：

https://blog.csdn.net/u012780083/article/details/125489210

上面的文章當(dāng)然不是我們的主角，這么復(fù)雜的操作估計(jì)會(huì)有80%的人不會(huì)嘗試，接下來介紹一個(gè)超簡單的基于OpenOCD的下載方式。

CH347+CH347FPGATool超小體積下載器

沁恒CH347芯片，USB 2.0高速設(shè)備，支持 USB轉(zhuǎn)I2C/SPI/UART/JTAG/GPIO，下面是一個(gè)開源硬件：

https://github.com/wuxx/USB-HS-Bridge/blob/master/README_cn.md

但是沒開源PCB，我自己制作了一版，開源地址：

https://oshwhub.com/openfpga/ch347-esp32-shuang-jtag

上面的硬件已經(jīng)送去打板還未驗(yàn)證，同步集成了ESP32，用于無線WIFI下載調(diào)試。

上位機(jī)才是核心，在下面開源項(xiàng)目中提供了基于OpenOCD的CH347FPGATool上位機(jī)：

https://github.com/WCHSoftGroup/ch347

下載后文件大小僅120M：

注意：使用前需要下載安裝CH347驅(qū)動(dòng)（https://www.wch.cn/downloads/CH341PAR_EXE.html）。

打開后的上位機(jī)如下：

支持的FPGA列表如下：

詳細(xì)的使用手冊(cè)：

https://github.com/WCHSoftGroup/ch347/tree/main/CH347FPGATool

全中文難度不大，有BUG需要多理解。

總結(jié)

今天針對(duì)不同階段的產(chǎn)品FPGA代碼固化簡單說了一下，針對(duì)FPGA單獨(dú)下載<固化文件>重點(diǎn)說明，介紹的幾種方式推薦順序從上到下，優(yōu)先使用官方解決方案，最后的方式適合開發(fā)者玩玩，批量使用還有不穩(wěn)定性。

最后關(guān)于Vivado Lab下載方式優(yōu)先推薦使用官網(wǎng)下載，我這邊提供幾個(gè)常用版本供大家使用，獲取方式：

編輯：黃飛

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