fpga开发-用户数据的FLASH存储与应用（FPGA架构）

该系列为神经网络硬件加速器应用中涉及的模块接口部分，随手记录，以免时间久了遗忘。

一 背景

       我们知道，在FPGA做神经网络应用加速时，涉及到权重参数的存储和加载。通常在推理过程中，会将权重参数存储在外部DDR或片上SRAM上。但是对于一些大的网络模型，往往片上RAM受限而无法完全保存权重，因此需要将权重放置在外部DDR或者PSRAM等外部存储器中，等具体需要的时候，从片外load进片上，然后计算完丢弃，重新load下一批次权重。

       这里就涉及到，当我们的应用固化后，片外DDR存储器权重加载问题，通常包括集中方法，一是上电后，通过PCIE/UART/SD卡等load进DDR；另一种方法是将权重和FPGA bit文件一并打包存储在FLASH中，上电后，从FLASH中加载至片外DDR，或者直接load进片上SRAM。

       为了简化设计，这里采用第二种方法，将FPGA位流和权重等用户数据打包存入Flash配置芯片中。

二 方案设计

     FPGA：XC7A50T

     配置芯片：MX25L6433F Flash

为了简化设计，这里采用第二种方法，将FPGA位流和权重等用户数据打包存入Flash配置芯片中。

      简单讲就是通过VIVADO的工具，将用户数据和FPGA bit进行打包生成mcs,同时注意需要将用户数据存储在程序空间之外。上电后，通过SPI_Loader将Flash中的用户数据，加载至外部DDR即可。

架构分析：

       SPI接口部分，没有什么新意，和常规读写FLASH一样，用户接口为了方便，直接采用AXI协议进行控制，方便与标准总线互通。

       另外，由于涉及对FLASH读控制操作，需要配置FLASH管脚，需要调用STARTUPE2原语，用于对CCLK进行设置，用于该时钟。

调用方法：