FPGA比特流

什么是FPGA比特流?

位流是由一系列位组成的二进制序列。这些在FPGA应用程序中用于编程目的和建立通信通道。

FPGA位流是一个包含与FPGA芯片相关的编程数据的文件。它是一个包含二进制数据的文件，为给定FPGA的所有配置信息编码。不仅如此，它还具有控制芯片功能所需的命令。所有这些信息都被安排在构成FPGA配置内存空间的基本块的帧中。比特流文件是经过一个复杂的过程生成的，这个过程包括大量的设计、合成和验证。

完整vs.部分FPGA比特流

比特流可以分为全流和部分流。一个完整的位流通常包括给定设备的整个配置内存。这种位流通常用于定义配置内存的初始状态或用于执行静态设计。它也用于动态重新配置系统的开始。

可以理解的是，部分位流只配置设备完整配置的一部分。它们经常用于部分重新配置的目的。部分重构是应用于使用多种设计或频繁更改部分设计的设备的概念。部分重新配置使用户能够更改部分设计，而无需编辑和修改整个设备。这意味着当您将部分位流加载到FPGA上时，您只是重新配置了设备的特定区域。设备的其余部分将保持原样。

用比特流编程FPGA

当你说你在为FPGA编程时，你实际上是在描述将比特流加载到芯片上的过程。比特流通常被加载到非易失性存储器上，以便硬件可以在FPGA打开时对其进行编程。

与FPGA比特流相关的安全问题

fpga的主要优点之一是它可以在运行中进行编程。然而，它在这方面所提供的灵活性被它所引起的安全问题所抵消。在现场更新期间，当fpga上处理比特流时，设备可能会接受和执行未经授权的代码，除非采用某些安全措施并密切监控。

已经提出并实现了几种方法来减轻这些安全问题，包括加密和身份验证。虽然加密有助于保护比特流的机密性，但它仍然不能完全防止数据通过不安全通道传输的风险。

另一方面，身份验证不仅可以确保数据本身的完整性，还可以确保传输数据的源的完整性。通过消除虚假信息，它有助于使通信更加安全。通过对源进行身份验证，FPGA可以确保它将要运行的代码是由可信的程序员编写的，并且没有被修改过。