这一篇在干嘛？
综合（Place & Route）跑完只是拿到了”图纸”，这一篇讲的是怎么把图纸变成芯片里真实运行的电路：先用 TD 的 Generate Bitstream 选项定制位流，再用 BitWriter 把它烧进 SRAM 或 Flash，进阶玩法包括位流加密、Dual Boot 主备区、ChipLinker 生成 SVF 给第三方编程器，以及 AJE 嵌入式配置。同系列目录页见 位流与配置。
工具全景：BitWizard 是什么
在较老版本的 TD 里，下载工具叫 Download，管理器件扫描链的工具叫 Device Chain。安路后来把它们升级成了两个新名字：
- BitWriter：原 Download 工具的升级版，负责把位流文件下载到器件（SRAM 或 Flash）、回读校验、擦除 Flash、烧加密密钥等一切”写器件”的操作。
- ChipLinker：原 Device Chain 工具的升级版，核心能力是把位流文件转换成 SVF（Serial Vector File，串行向量格式） 文件，供第三方 JTAG 编程工具使用。
而 BitWizard 是独立于 TD 集成环境之外的独立工具，把 BitWriter、ChipLinker 都集成在一起，可以不打开 TD 主界面单独启动。它位于 TD 安装目录的 ~\bin\ 下，通过 bw.exe 直接运行。
先认识三个名词（官方表 1-1）：
| 名词 | 说明 |
|---|---|
| AL-Link | 在线编程器，支持 TD（TangDynasty）软件 |
| AL-Link-Pro | 离线编程器 |
| AL-Link-FT | 在线编程器，支持 TD 和 FD（FutureDynasty）软件 |
常见坑：
使用 BitWizard 前，需要对原 AL-Link 工具的固件进行升级，否则可能存在稳定性问题。如果你的下载器是老版本 TD 配套的，先升级固件再上手 BitWizard，能省掉很多”莫名下载失败”的排查时间。
对 EG4S20 的比赛选手来说，最常用的是 AL-Link 在线下载器（最新型号 AL-LINK-V3.0），配 USB Type-B 数据线和 2.54mm 间距 10 针扁平线连接板卡，支持 JTAG 固件下载、ChipWatcher 在线调试、Flash 读写和级联烧录。
位流文件的配置与生成
位流文件在 TD 中通过 Properties → Generate Bitstream 进行配置。界面分四个选项页：General Option、Control Option、Startup Option、Attribute Option，每行选项都同时显示 Current Value 和 Default；你改过并保存后，Current Value 会更新为你设置的值。改完重新 Generate Bitstream，位流就按新配置生成。
General Option：位流的”外观”选项
这一页控制位流文件本身的属性：
- bin：是否生成 bin 文件或 rbf 文件（二进制配置文件）；
- bin_compress：bin 文件压缩开关，用 Huffman 算法对位流做软压缩——CPU 平台读取 bin 后先解压、再配置器件，适合嵌入式（MCU 搬运 bin）的方案；
- compress：位流压缩开关，开启后直接产生压缩位流（由器件在配置时解压，与上面的软压缩是两回事）；
- gen_mask：产生校验 FPGA ERAM 的 mask 文件罩；
- header：bin 文件头信息（16 字节 hex），供 AL-Link Pro 离线下载器使用；
- id：2 个字节的 ID 信息，留给用户自定义；
- max_stream：器件位流最大 Size。打开后位流文件大小固定不变，不随资源使用量波动——做 Flash 固定分区、多版本管理时很有用；
- time_info：在位流中增加时间戳信息；
- unused_io_status：未使用 IO 的状态（如 pullup），决定悬空引脚的电气行为；
- version：位流文件版本号（hex），配合 Bit Version 字段做版本追溯。
Control Option：配置过程的”行为”选项
- cascade_mode：使用多片级联时必须配置，配置后 done 引脚会在所有级联器件加载完成后才拉高；
- mclk_freq：MSPI 模式下的加载频率，即器件配置时读取 Flash 的时钟频率；
- osc_clk_disable：进入用户模式后是否关闭 OSC Clock；
- security：置位后禁止回读配置 RAM 数据，防止设计被读走；
- stateholdio：使用 Statehold IO 功能时的配置 RAM 初始化选项。
Startup Option 与 Attribute Option
Startup Option 涉及配置时序的启动参数（如各配置阶段的时钟周期数），官方建议保持默认值，如需调整请参考器件配置手册。Attribute Option 里最重要的是 boot_mode：把 MSPI 配置成 X1 / X2 / X4 模式——X4 读取速度最快，但要求 Flash 支持 Quad 且 QE 位已使能。不同系列器件在此页可能还有其他专属选项。
常见坑：
改了 Control/Attribute 里的选项（尤其 mclk_freq、boot_mode）后，一定要重新 Generate Bitstream，旧位流不会自动更新。烧完发现”加载不上”或”加载慢”，先检查位流配置和板上的 Flash 型号是否匹配（X4 模式配了不支持 Quad 的 Flash 就是典型翻车点）。
生成的文件格式
配置完成后，在工程目录的 best_result 文件夹里按你的选择生成文件（表 3-1）：
| 格式 | 备注 |
|---|---|
| .bit | 二进制配置文件，包含头信息。通常用于 BitWriter/ChipLinker 结合下载器，下载至目标器件 |
| .bin | 二进制配置文件，不含头信息。用于 BitWriter 下载，也可用于用户自定义配置方案 |
| .rbf | 与 bin 相比，每四个字节为一组按字节翻转：bin 为 DD BB 66 22，rbf 为 22 66 BB DD |
| *_byteReverse.bin | 与 bin 相比，每个字节按位翻转：bin 为 DD BB 66 22，byteReverse.bin 为 BB DD 66 44 |
| .SVF | Serial Vector File 串行向量格式文件，通过 ChipLinker 工具生成 |
记忆方法：bit 给自家工具用（带元信息），bin 给裸数据场景用（自己搬），rbf/byteReverse 是字节序变体（给特定加载器），SVF 给第三方 JTAG 工具用。若器件支持位流压缩，还会包含带 _compress 命名的相关配置文件。
BitWriter：把位流烧进器件
在 TD 工具栏点击 BitWriter 按钮，或 Tools → BitWriter 启动；也可以直接运行 TD 安装目录 ~\bin\ 下的 bw.exe 独立启动。
界面分几大块：
- 器件/下载器信息栏（顶部）：Refresh 按钮通过下载器发”读器件 ID”指令，ID 有效则显示器件型号；旁边显示 Bit Version（位流版本）和 Debug Server（下载器型号 AL-LINK）。每次插拔下载器后先点 Refresh，识别到器件再操作。
- 工具栏：Run（运行）、Stop（停止）、Add（加文件）、Delete（删文件）。
- 下载模式栏：选择烧录模式和速率。
- 文件选择栏：支持 bit、bin、SVF 等文件的选择与烧录。
- 控制/信息栏与状态栏：显示提示信息、支持 TD 命令运行，以及操作进度指示。
下载速率（AL-Link，TCK 频率）可选 16/8/5/3/2/1 MHz、500kHz、200kHz，默认 5MHz。下载不稳定时优先降速率。
十种下载模式速查
下载模式栏可选择的模式及用途：
| 模式 | 作用 | 掉电后 |
|---|---|---|
| Program SRAM | 位流下载到配置 RAM，用于调试阶段快速上板验证 | 丢失 |
| Verify SRAM | 回读校验配置 RAM 数据（不含用户 ERAM 数据），需软件生成对应文件 | — |
| Program Flash | 位流烧写到 Flash，用于固化；按位流大小选合适容量 | 保留 |
| Dual Boot | 主区（Default）+ 备区（Golden）位流 + Start Address 一起烧 Flash | 保留 |
| Multi Boot | 主区位流 + 跳转位流，Start Address 须与 dynamic_addr 相同 | 保留 |
| Program SPIBIN | 把任意 .bin 文件下载到 Flash 指定偏移区域 | 保留 |
| Flash Read | 回读 Flash 数据，可指定地址、长度并保存成文件，可与原 .bin 比对 | — |
| Verify Flash | 校验写入 Flash 的数据 | — |
| Erase Flash | 对 Flash 整片擦除（Chip erase） | — |
| Read Save SRAM | 把配置 RAM 数据按帧格式回读保存成文件 | — |
通关标准：
- 调试阶段用 Program SRAM（快，掉电丢）；交付/上电自启用 Program Flash（慢一点，掉电保留）——这是最基本的取舍。
- 烧 Flash 后上电不跑：先用 Flash Read 回读开头几十字节和原 bin 对比，排除”根本没写进去”和”写进去了但配置模式不对”两种情况。
加密与 Dual Boot
位流加密（Encrypt）
工具栏的 Encrypt 提供 Generate encrypt bit 和 Program encrypt key 两个功能。
Generate encrypt bit（生成加密位流）：选择源位流文件（Device 和加密模式 AES128/AES256/SM4 从位流中自动获取），Key Settings 里可提供 Hkey file（Hmac 密钥文件，配合 AES256/SM4）、Key file（密钥明文文件）或直接输入 Key number。可生成的产物包括：Key exp file（加密密钥文件）、Encrypt bit file（加密位流，bit 格式）、Encrypt bin file（加密位流，bin 格式）、Encrypt key svf file（加密密钥 SVF）、Offline download cable 密钥二进制（供 AL-Link Pro 离线下载器）。配置完点 Generate Encrypt Button 即可。
Program encrypt key（烧录密钥到 efuse）：选择 Encrypt bit file 和 Key exp file，Auto Option 可勾选”烧位流时自动烧 key 到 efuse”和”自动烧 Lock”。烧录速率必须限制在 1MHz，否则 efuse 烧录不可靠。
常见坑：
Lock 选项是单向阀门。 若 efuse 烧录包含 Lock 功能，烧录后 efuse 既不能写也不能回读——后续想换密钥、想检查，都没有第二次机会。没有极端的保密需求，别轻易勾 Auto programing encrypt key lock。
Dual Boot 与位流合并
Dual Boot 是”主区启动失败自动切备区”的可靠性方案。工具栏 Merge Dualboot Bit 可把两份位流合并成一个文件：
- Default Bit File：主区位流（Device 型号自动从位流获取）；
- Start Address：Dual boot 的加载地址（示例中为 0x12D0000）；
- Golden Bit File：备区位流；
- Merge Bit File：合并输出的位流文件。
合并文件通过 BitWriter 的 Dual Boot 模式烧进 Flash。另外，Create Flash File 工具支持多文件按地址合并：可指定绝对地址（Absolute address）、相对地址（Relative address）、起始地址（Set Start Address）并选择待合并的 Hex File——比如把固件和用户数据拼到同一片 Flash 的不同地址。
Multi Boot 与 Dual Boot 类似，但用的是”跳转位流”，Start Address 必须和位流配置中的 dynamic_addr 一致，否则加载地址对不上。
ChipLinker：生成 SVF 文件
为什么要 SVF？因为 SVF 文件把”如何配置 FPGA”的 JTAG 时序全部记录了下来，使用它无须关心位流格式，任何支持 SVF 的第三方编程工具都能对目标器件编程——产线用别的烧录器、别的厂商上位机，都不再受限制。TD 菜单 Tools → ChipLinker 启动。
ChipLinker 的界面结构与 BitWriter 类似：器件/下载器信息栏（Refresh 枚举 Cable）、工具栏（Program/Add/Delete）、文件选择栏、Device Chains、控制/信息栏。几点关键设置：
- Speed：可配置 200kHz～16MHz。但 SVF 文件生成的参考时钟是 1MHz，所以播放 SVF 时 Program Speed 建议用默认 1MHz，与生成时的参考频率匹配。
- Program SVF：下载指定 SVF 文件（支持自定义 SVF）；Merge SVF：把多个 SVF 合并成一个。
- Add Flash Wizard：自定义 Flash 器件。填 Vendor Name（如 Winbond、Cypress）、Device Name（如 W25Q16）、Manufacture/Device ID、Volumn（容量）；Enable QE 配置 QE 命令、数据值和等待时长（QE 位用于 MSPI X4 模式，以 GD25 系列为例它位于状态寄存器 S9 位；改 QE 时不能影响其他位域，否则可能破坏 Flash 其他功能）；Maximum Time 填 4KB/32KB/64KB Sector Erase、Chip Erase、Page Program 的等待时长。
Create SVF 的十种模式
文件选择栏 Add 加入位流后，可见 File/Device/Package/File Info/Bit Version/Level（级联级数）/Option/SVF File/Bypass（JTAG Bypass 指令长度）等信息。Create SVF 提供以下模式：
| 模式 | 生成的 SVF 用途 |
|---|---|
| SVF for SRAM | 把位流下载到配置 RAM（掉电丢失） |
| SVF for SPI | 把位流下载到 Flash |
| Verify SPI Only | 回读校验 Flash |
| Erase SPI(4k) | Flash 扇区擦除（Erase Area 可选 all/primary/golden） |
| Check Device | 读器件 ID，验证器件与封装 |
| Refresh | 器件刷新 |
| Erase SRAM | 擦除配置 RAM |
| Check Status Done | 读 Done 状态，检测器件是否进入工作模式 |
| Check Status Lock | 校验 Golden 区是否已 Lock（仅部分器件） |
| SVF for User Data | 烧录用户数据到 Flash（指定 User Data File 与地址） |
公共选项包括 Add Comments（注释）、Enable Header（文件头含时间戳）、Frequency（100kHz～10MHz）、Enable TIR/TDR/HIR/HDR（缩减 SVF 体积）、Generate Aje File（同时生成 AJE 文件，推荐压缩模式）。
SVF for SPI（烧 Flash）的重点选项是三种升级模式的组合：
- rf_mode（刷新模式）：烧录前先复位正在运行的功能，烧完后器件立即从 Flash 加载新版本；
- bg_mode（背景模式）：烧录过程不影响正在运行的功能，新版本要掉电或外部复位（programn）后才生效；
- bg_mode + rf_mode：烧录不打扰运行功能，烧完自动加载新版本；
- Verify：附加回读校验，可与上面模式组合，代价是烧录时长增加；
- Enable Loop：擦除/编程时查询 Flash BUSY 位来节约等待时间，能明显缩短烧录时间，但只对嵌入式配置 AJE 方案有效，AL-Link、AL-Link FT 不支持此指令。
Golden Lock 选项用于给备区加锁保护。
常见坑：
SVF 播放速率要和生成时的 Frequency 一致（默认都 1MHz）。用第三方工具播放时随意调高 TCK 速率，是”SVF 单独能跑、上了产线就失败”的常见根因。
AJE：嵌入式平台配置 FPGA
AJE（Anlogic JTAG Embedded）解决的问题是：产品里没有下载器，怎么让板上的 MCU/CPU 自己把 FPGA 配起来？原理是把 AJE2JTAG 系统代码嵌入 MCU/CPU，让 GPIO 模拟 JTAG 时序，通过 JTAG 接口配置外部可编程器件。
AJE 文件有两种生成方式：
方式一：界面生成。 在 ChipLinker 的任一 Create SVF 界面勾选 Generate AJE File，SVF 生成的同时自动产出对应 AJE 文件（可选压缩/非压缩，推荐压缩）。
方式二：命令行生成。 TD 安装目录下用 svf2aje 工具手动转换：
# 默认生成压缩版 .aje
svf2aje.exe -svffile V.svf -ajefile file.aje
# 生成非压缩版 .aje
svf2aje.exe -svffile V.svf -ajefile file.aje -full
# 把 .aje 还原成 .svf（加 -r）
svf2aje.exe -ajefile file.aje -svffile file4.svf -rSRAM 配置场景还可以用 -max_size 限定指令长度：
svf2aje.exe -svffile PH4Led_L1SRAM.svf -ajefile PH4LedSRAM.aje -max_size 64其中 size 可取 1、2、4、8、16、32、64，默认 64（即 max_size×1000）。生成的 .aje 文件保存在工具所在目录下。
这条路线和 General Option 里的 bin_compress 呼应：MCU 从存储器读压缩 bin → 解压/转换为 AJE 数据 → GPIO 模拟 JTAG 写入 FPGA，是量产产品”无下载器自启动”的标准方案。
驱动安装与常见问题
Windows：首次用 USB Type-B 线连接 AL-LINK，设备管理器”其它设备”里会出现 AL-LINK 设备，按提示安装驱动即可。
Linux：AL-LINK 免驱，但可能需要手动授权 USB 设备。先用 lsusb 找到设备（如 Bus 003 Device 006: ID 336c:1001），然后：
chmod 0666 /dev/bus/usb/003/006
./td.sh -gui &打开 BitWriter 后即可正常识别到器件。
通关标准：
- 能独立完成一次”生成位流 → Program SRAM 验证 → Program Flash 固化 → Flash Read 回读比对”的完整闭环。
- 能用 ChipLinker 生成一份 SVF for SPI 文件，并说清 rf_mode 与 bg_mode 的生效时机差异。
- 理解 AJE 的定位：无下载器产品中用 MCU GPIO 模拟 JTAG 完成配置。
Program SRAM 成功了，掉电重启后板子没反应，为什么？
SRAM 配置掉电即丢。SRAM 下载只用于调试阶段快速验证；要上电自启动必须把位流烧进板载 Flash（Program Flash 或 Dual Boot 模式），并确认 boot_mode/mclk_freq 与板卡 Flash 硬件匹配。
.bit 和 .bin 都能烧，有什么区别，什么时候必须用哪个？
.bit 带头信息等元数据，供 BitWriter/ChipLinker 使用；.bin 是纯数据、不带头信息，用于 BitWriter 下载或用户自定义配置方案（如 MCU 搬运）。通过 BitWriter 正常烧录用 .bit 即可；做嵌入式自定义加载方案时用 .bin（或其压缩版 bin_compress）。
为什么建议 SVF 的播放速率用 1MHz？
ChipLinker 生成 SVF 文件时参考时钟默认就是 1MHz，SVF 里的时序参数按这个频率记录。播放时若用其他速率（尤其远高于 1MHz），时序关系可能失配导致下载失败，所以 Program Speed 建议保持默认 1MHz。
位流加密时勾了 Auto programing encrypt key lock，之后想换密钥怎么办？
换不了。efuse 一旦烧入 Lock，将不再提供任何访问权限（包括烧录和回读），密钥区域永久封死。这是产品防克隆的终极手段，调试阶段绝对不要勾选，只在量产定型且确认密钥不再变更时使用。
Dual Boot 的 Start Address 随便填一个行不行？
不行，它有明确约定：Dual Boot 模式下备区（Golden）位流放在指定 Start Address（示例为 0x12D0000），主区从默认位置加载；Multi Boot 模式下 Start Address 还必须与位流配置中的 dynamic_addr 相同。地址填错器件会从错误位置读位流，导致加载失败或永远起备区。