在展開(kāi)今天的文章前，先來(lái)討論一個(gè)問(wèn)題：

FPGA的jtag接口燒了怎么辦？

JTAG接口的輸入引腳通常設(shè)計(jì)為高阻抗，這使得它們對(duì)靜電電荷積累非常敏感，由于JTAG接口需要頻繁連接調(diào)試器、下載線(xiàn)纜等外部設(shè)備，插拔過(guò)程中極易因摩擦產(chǎn)生靜電。JTAG 接口經(jīng)常會(huì)有帶電拔插的情況，這不可避免地會(huì)產(chǎn)生靜電或浪涌電流。JTAG接口的引腳直接與FPGA內(nèi)部的測(cè)試訪(fǎng)問(wèn)端口（TAP）控制器和配置電路相連，這意味著外界的異常電壓或電流可以直接作用于這些關(guān)鍵的內(nèi)部電路，沒(méi)有太多的緩沖和保護(hù)。如果接口受到過(guò)壓、過(guò)流的影響，損壞很可能會(huì)迅速蔓延到內(nèi)部核心電路，造成嚴(yán)重的后果。

傳統(tǒng)FPGA開(kāi)發(fā)板通常擴(kuò)展出FPGA的Jtag接口，需用戶(hù)對(duì)照J(rèn)tag接口線(xiàn)序和電源管腳手動(dòng)連接外部燒錄器（如下圖），在初學(xué)者當(dāng)中常易出現(xiàn)不當(dāng)?shù)牟僮鳎缭诎蹇ㄍ姷那闆r下插/拔jtag接口以及Jtag接口線(xiàn)序連接錯(cuò)誤（特別是電源接反）等情況，很可能會(huì)導(dǎo)致FPGA器件的損壞。

若損壞發(fā)生在FPGA芯片內(nèi)部，這種情況的維修難度極大，通常需要專(zhuān)業(yè)的設(shè)備和技術(shù)，成本較高，且成功率不一定能得到保證。所以FPGA的JTAG接口一旦燒壞，意味著FPGA芯片已如同“板磚”，重新配置和調(diào)試功能基本不可用。

Jtag接口對(duì)FPGA的開(kāi)發(fā)、調(diào)試、測(cè)試及維護(hù)具有不可替代的意義，是FPGA從“空白芯片”到“定制化電路”的必經(jīng)之路，也是將FPGA內(nèi)部信號(hào)實(shí)時(shí)抓取并傳輸至PC端，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜時(shí)序邏輯的可視化調(diào)試，快速定位信號(hào)毛刺、時(shí)序違例等問(wèn)題重要手段。

為避免初學(xué)者在使用FPGA開(kāi)發(fā)板Jtag接口時(shí)出現(xiàn)以上問(wèn)題，PGX-Nano開(kāi)發(fā)板集成FT2232HL實(shí)現(xiàn)USB轉(zhuǎn)Jtag接口，用戶(hù)通過(guò)Type-C接口連接開(kāi)發(fā)板即可實(shí)現(xiàn)Jtag接口燒錄及調(diào)試，同時(shí)Type-c接口也作為開(kāi)發(fā)板的供電接口使用，真是一舉兩得。

除此之外，F(xiàn)PGA工程在管腳約束的過(guò)程中，往往需要從原理圖或硬件手冊(cè)中查找對(duì)應(yīng)外設(shè)所使用的FPGA管腳序號(hào)再進(jìn)行管腳約束。PGX-Nano開(kāi)發(fā)板的每個(gè)外設(shè)接口都以硬件絲印的形式標(biāo)明對(duì)應(yīng)的FPGA管腳序號(hào)，用更直觀(guān)的方式便于用戶(hù)直接進(jìn)行管腳約束和理解FPGA IO的可編程特性。

PGX-Nano是一套以紫光同創(chuàng)FPGA為核心的開(kāi)發(fā)板，選用紫光同創(chuàng)logos2系列28nm工藝的FPGA（PG2L50H_6IMBG324）。

PGX-Nano板卡搭載一顆容量為2Mb的SRAM用于數(shù)據(jù)緩存，MS9708實(shí)現(xiàn)高速8bitDAC，esp32模組實(shí)現(xiàn)WIFI、藍(lán)牙透?jìng)?，CP2102實(shí)現(xiàn)串口通信；預(yù)留了40pin擴(kuò)展IO以及4個(gè)PMOD接口可連接豐富的外設(shè)模塊，同時(shí)為用戶(hù)提供led燈、按鍵、撥碼開(kāi)關(guān)和數(shù)碼管等基礎(chǔ)的硬件電路資源。

PGX_Nano配套教程通過(guò)“看得見(jiàn)、摸得著”的硬件交互，建立從“比特到系統(tǒng)”的工程思維。它不僅是驗(yàn)證理論的手段，更是培養(yǎng)復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力的核心途徑。對(duì)于初學(xué)者，從點(diǎn)亮一顆LED開(kāi)始積累底層經(jīng)驗(yàn)；對(duì)于進(jìn)階開(kāi)發(fā)者，通過(guò)外設(shè)實(shí)驗(yàn)探索FPGA在高速數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理等領(lǐng)域的應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)從“模塊設(shè)計(jì)者”到“系統(tǒng)架構(gòu)師”的能力躍遷。