XILINX 下载线真正进入USB2.0高速下载新时代

yunque · 发表于 2014-3-29 09:24:18

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XILINX
下载线真正进入USB2.0高速下载新时代

老牛电子站

到目前为止，XILINX
公司推出了两代USB下载线——XILINX
Platform Cable
和XILINX
Platform CableII，分别对应model 编码为DLC9和DLC10。但仔细研究一下，其实两代产品只是在接口电平转换及逻辑处理功能对应的芯片选型上有所不同，整体架构及性能没有差别。加之ISE软件能自动识别并更新不同下载线的固件内容，所以下载线的使用者体会不到这两者的差异，且在采购下载线时，也不会刻意的进行选择。这两代下载线的更详细信息可以查阅XILINX
的官方文档ds300.pdf和ds593.pdf。

图1 XILINX
PlatformCable

这两代下载线都支持USB2.0标准，也兼容USB1.1。XILINX
的官方文档ds593.pdf给出JTAG方式TCK信号可设置的范围是750KHz到24MHz，软件默认设置6MHz。但老牛用过的下载线最高都只能支持到6MHz了，也许是和谐不彻底的原因吧！看着动辄200多美金的价格，老牛实在是非常想说点儿脏话。

XILINX公司利用其强势地位长期掌控下载线定价权，导致下载线价格让无数开发者“怒发冲冠”转而寻求和谐之道。相比其他可编程逻辑器件厂家（ALTERA、ACTEL、LATTICE等）下载线的定价，XILINX下载线的价格就显得格外不亲民了。所以坊间有人调侃道：“我不想为了烧写一个1美元的芯片而去购买200美元的下载线”。

时间进入到2011年，随着新USB协议芯片的量产及热销，DIGILENT公司与XILINX公司进行了战略合作，推出了划时代的USB下载线——JTAG HS1。该下载线最大的亮点就是小巧便携、物美价廉——只有约1.5CM x 2CM的大小，与XILINX所有设计、调试软件（ISE、chipscope、EDK）完全无缝对接，像使用XILINX Platform Cable一样的简单方便，但在DIGILENT公司官网的报价仅为54.99美金。

图2 DIGILENT公司出品的JTAG HS1下载线

该下载线正在DIGILENT公司官网（https://www.digilentinc.com）、XILINX指定经销商官网（安富利）及其他器件电商网站（e络盟、digikey等）上持续热销。

DIGILENT公司的JTAG HS1下载线出现的缘由，一方面是器件厂商之间的竞争加剧，争夺客户的战场正在向细微领域蔓延，迫使XILINX不想再特立独行了；另一方面，是下载线毕竟不是XILINX这类芯片巨头的目标利润增长点，XILINX也有意将这点儿蝇头小利让给专业的第三方系统厂商来赚取；还有一个XILINX不得不考虑的问题是，其XILINX Platform Cable中所用到CPLD或FPGA由XILINX生产，但这些器件的生命周期即将达到大限（作为旧型号的器件，因为需求量急速萎缩， XILINX会在某天突然宣布将停产），XILINX公司急需找到一个在今后很长一段时间内都能稳定供货的USB芯片或下载线，此时ISE提供以插件方式或天然方式支持第三方Cable就成了必然选择。

DIGILENT公司的JTAG HS1下载线采用FTDI公司的高速USB协议转换芯片作为主控芯片而设计的。该芯片完全支持USB2.0标准的480Mb/S的通讯速率，内嵌多种串行协议处理功能。FTDI公司提供完整驱动程序及应用程序函数库，使得诸如DIGILENT等厂商便于利用该芯片实现USB转JTAG、SPI、I2C等功能，且可在应用程序中由用户设定JTAG等接口的速率，如FT2232HL芯片实现JTAG协议时TCK的最高速率为30MHz。

JTAG HS1支持的目标系统参考电压Vref范围为1.8V~5V，JTAG/SPI频率由用户选择设定，支持SPI的模式0和模式2，采用micro-AB USB2连接器。相比XILINX Platform Cable的6MHz的TCK速率来说，JTAG HS1的30MHz速率可谓是火车中的高铁速度！这样的下载线，能让你真正体会到飞一般的感觉，得到非一般的享受！敲击回车后的瞬间，完成FPGA的下载已经不是梦想了。

但由于FTDI芯片是近几年才出现的，所以对于琳琅满目的ISE版本，JTAG HS1下载线可就有点儿小脾气了。对于ISE12.1~ ISE13.1的版本，ISE安装后不能直接使用JTAG HS1下载线，需要先安装DIGILENT公司提供的Adept System驱动包（插件方式）；对于ISE13.2及以后的ISE版本，ISE安装后就可直接使用JTAG HS1下载线（天然方式）；对于XILINX公司新开发环境成员Vivado来说，其所有版本安装后都可直接使用JTAG HS1下载线（天然方式）。

如果认为ISE以插件方式支持JTAGHS1下载线是XILINX与DIGILENT的蜜月阶段的话，那么ISE以天然方式支持JTAG HS1下载线是否可以认为是XILINX与DIGILENT的婚姻渐入佳境了？答案是肯定的，它们的牢固度在Vivado上的表现又得到了一次根本的提升。Vivado是XILINX公司未来主推的开发环境，而其天然支持JTAG HS1下载线的特性，再一次印证了XILINX对JTAG HS1下载线的满意与肯定。因此，有理由相信，JTAG HS1下载线作为XILINX开发软件（ISE及Vivado）可支持的诸多硬件伴侣中一员，其地位将迅速的提升，并在不久的将来坐上USB下载线之王的宝座。

另外， JTAG HS1下载线诞生后不久，DIGILENT又推出了JTAG HS1下载线的同胞弟弟——JTAGHS2下载线。相比较，这个小弟弟唯一优势是其支持的SPI模式又增加了模式1和模式3而已，但售价却增加了约5美元。

若DIGILENT推出的这两款下载线只是用于XILINX产品的编程的话，JTAGHS2增加的功能，除了用鸡肋来形容外，估计没有更好的词汇了，但情况显然并非如此，DIGILENT的目的是将其作为通用协议转换硬件平台，利用其提供的应用程序库，其他半导体厂商只需随手拈来，就可将其作为MCU、CPU、DSP、FPGA、CPLD、FLASH等器件的编程、调试电缆。目前除了XILINX外，SYNOPSYS公司的ARC处理器就是使用MetaWare软件（由SYNOPSYS开发），配合JTAG HS1下载线进行调试的。还有TopJTAG
公司虽小，但其TopJTAG Probe与TopJTAG Flash Programmer软件都是调试FPGA等带JTAG端口产品的顶级利器，他们也支持JTAG HS1下载线。随着时间的推移，相信JTAG HS1下载线会得到越来越多软件的支持，其前景可谓光明无限啊！