现场可编程门阵列FPGA(Field Programmable Gate Array)在工业领域已被广泛应用,电子通信产品中越来越多地选用了可编程芯片FPGA。FPGA是基于门阵列方式为用户提供可编程资源的,其内部逻辑结构的形成是由配置数据决定的。这些配置数据采用在线可重配置方式ICR(In-Circuit Reconfigurability)配置到FPGA内部的SRAM中,但由于SRAM的易失性,再次上电时,又要对FPGA进行重新配置,才能实现用户编程所要实现的功能。以前的FPGA系统设计,都是将配置数据存放在FPGA嵌入的系统硬件上,如专用配置器件里。本文首次提出将配置数据存放在使用者携带的外部存储器如U盘中,使用前将存放配置数据的外部存储器接入FPGA组成的系统,系统上电时由单片机控制读出配置数据,再传送给FPGA进行配置。这样做有很多的优点:修改升级方便容易;现场安全保密性强;可以多人分时使用同一FPGA硬件系统,同一硬件系统插入不同的配置U盘就可以实现不同的功能;还可以方便和经济地存储大容量配置数据或多个配置数据文件等,同时也符合计算机和嵌入式系统的热点USB OTG技术趋势。本项目研制中,首先研究将配置数据存放在U盘中,然后再使用单片机控制对FPGA进行配置。本文首先介绍了FPGA的结构和工作原理,详细的配置的方式、配置文件和配置过程,说明了单片机配置FPGA的优点,并创新地提出了配置数据存放在U盘的思想;然后介绍了单片机控制读写USB设备如U盘的硬件和软件设计,最后实现了配置数据存放在U盘中的采用单片机控制对FPGA进行配置,整个项目研制达到了研制要求和预期的效果,具有重要实用价值。