ATmega64 是以 Atmel 高密度非易失性存储器技术生产的。片内 ISP Flash 允许程序存储器通过 ISP 串行接口（或者通用编程器）进行编程，也可以通过运行于 AVR 内核之中的引导程序进行编程。通过将 8 位 RISC CPU 与系统内可编程的 Flash 集成在一个芯片内，ATmega64 成为一个功能强大的单片机，为许多嵌入式控制应用提供了灵活而低成本的解决方案。
利用 ATmega64 单片机实现对大容量 FPGA 的远程升级，涉及的主要技术问题有三点：一是如何将 ATmega64 单片机接入 RS485 总线;二是在接收到升级数据后和加载 FPGA 时，如何利用 ATmega64 单片机对大容量的 Flash 存储器进行读写操作;三是 ATmega64 单片机实现 FPGA 的 SELECTMAP 加载。
2.2.1 RS485 接口电路设计
如表 1 所列， RS485 总线标准具有控制方便、价格低廉以及高噪声抑制、相对高的传输速率、传输距离远和宽共模范围等优点。在过去的 20 年时间里，建议性标准 RS485 作为一种多点差分数据传输的电气规范，被应用在许多不同的领域作为数据传输链路。
表 1 TIA/EIA485 串行通信标准的性能
子节点的 ATmega64 单片机通过 Sipex 公司设计生产的高性能 RS485 收发器接入 RS485 总线。
SP485R 是一款与流行的标准 RS485 芯片完全兼容，而且包含更高的 ESD 保护和高接收器输入阻抗等性能的 RS485 收发器。接收器输入高阻抗可以使 400 个收发器接到同一条传输线上，又不会引起 RS485 驱动器信号的衰减。该收发器的特点如下：
① 允许超过 400 个收发器接到同一条传输线上;
② 接收器输入高阻抗（标准值 RIN=150 kΩ）;
③ 半双工配置与工业标准引脚一致;
④ 共模输入电压范围为 -7～+12 V;
⑤ 低功耗（250 mW）;
⑥ 独立驱动器和接收器使能引脚。
其典型应用电路如图 3 所示。
ATmega64 单片机的标准串行口通过 RXD 直接连接 SP485R 芯片的 RO 引脚，通过 TXD 直接连接 SP485R 芯片的 DI 引脚。由单片机输出的 R/D 信号直接控制 SP485R 芯片的发送器 / 接收器使能：R/D 信号为 1，SP485R 芯片的发送器有效，接收器禁止，此时单片机可以向 RS485 总线发送数据字节;R/D 信号为 0，SP485R 芯片的发送器禁止，接收器有效，单片机可以接收来自 RS485 总线的数据字节。上拉电阻 R1、下拉电阻 R2 用于保证未连接总线时的 SP485R 芯片处于空闲状态，以提高每个 RS485 节点的工作可靠性。6.8 V 的 TVS 管 V1、V2、V3 用来保护 RS485 总线，避免 RS485 总线受外界干扰时产生的高压损坏 RS485 收发器。
