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Vivado程序固化到Flash

news 来源：原创 2025/7/19 9:10:03

在上板调试FPGA时，通常使用JTAG接口下载程序到FPGA芯片中，FPGA本身是基于RAM工艺的器件，因此掉电后会丢失芯片内的程序，需要重新烧写程序。但是当程序需要投入使用时不能每一次都使用JTAG接口下载程序，一般FPGA的外围会有非易失性存储器：Flash或SD卡等，可以将程序加载进去，这样下次上电后可以直接从该存储器中读取程序并启动配置。

在使用Vivado固化程序时，通常有两种文件格式可以进行固化：

文件生成方式：

.bin文件‌：.bin文件是纯二进制文件，按顺序只包含原始字节流，用于烧写进flash中。在Vivado中，生成.bin文件需要在设置中勾选“-bin_file”选项‌。
‌.mcs文件‌：.mcs文件是ASCII格式的文本文件，由行组成，每一行包含起始码、字节长度、地址、记录类型、数据和校验码。Vivado中生成.mcs文件需要通过“Generate Memory Configuration File”选项，并选择相应的flash型号和bit文件‌。

存储方式和用途：

.bin文件‌：烧写到flash中后，上电加载会自动加载到FPGA中。由于.bin文件是二进制格式，不需要解析，直接读取后写入即可，因此适用于不需要解析的场景‌。
‌.mcs文件‌：同样烧写到flash中，上电后会自动加载到FPGA中。由于.mcs文件包含头部信息和校验码，写入速度相对较慢，但每行末尾的校验和确保了数据的完整性‌。

适用情况：

.bin文件‌：适用于不需要解析的场景，如通过其他方式更新FLASH内容时使用‌。
‌.mcs文件‌：适用于需要校验和确保数据完整性的场景，特别是在JTAG烧录时使用‌。

下面介绍使用MCS文件固化程序的方法：

1、确保工程能正常工作并生成Bit流文件
在这里插入图片描述
2、生成Bit流文件后连接硬件

点击Open Target>Auto Connect：

启动配置生成的比特流文件以及进行 debug 的 ltx 文件，一般来说软件会自动选择的

3、连接好目标器件后，接下来生成存储配置文件.mcs文件和.prm文件，点击菜单栏Tools>Generate Memory Configuration File…。

.mcs文件：内存配置文件，主要用于将设计下载到FPGA或SoC设备上。
.prm文件：项目链接文件，主要用于定义芯片的内存布局和初始化变量。

在这里插入图片描述
进入配置界面：

等待文件生成完成

对应路径下生成的文件：

4、确保下载器和目标器件已经连接好，打开硬件连接，选中目标器件添加配置存储设备

5、点击OK直接进入固化配置界面：

等待固化完成：
在这里插入图片描述
固化完成后重新将开发板上电，FPGA芯片就会从Flash读取程序进行配置了。

程序固化过程中可能会出现报错：[Labtools 27-3347] Flash Programming Unsuccessful: Byte 169320 does not match (00 != B2)
解决方法参考这篇文章：Vivado程序固化到Flash时报错：[Labtools 27-3347] Flash Programming Unsuccessful: Byte 169320 does not match

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