CN101452502A - 加载现场可编程门阵列fpga的方法、装置与系统 - Google Patents

加载现场可编程门阵列fpga的方法、装置与系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种加载现场可编程门阵列的方法、装置与系统，所述方法包括：接收现场可编程门阵列的配置文件加载参数；根据所述配置文件加载参数从多个配置文件中选择一个配置文件；将选择的配置文件加载至所述现场可编程门阵列。本发明实施例的方法、装置与系统通过预先存储多个配置文件，根据不同的功能选择相应的配置文件加载至FPGA，实现了在生产加工、库存备货等环节的归一化处理，提高了这些环节的效率。

Description

加载现场可编程门阵列FPGA的方法、装置与系统
技术领域
本发明关于通信领域，特别关于一种加载现场可编程门阵列FPGA的方法、装置与系统。
背景技术
当前主流的FPGA(现场可编程门阵列)是易失性的，即下电后内容就丢失了，所以在系统设计时要充分考虑如何去加载FPGA。一种加载方法是：单板上电后，通过CPU将配置文件加载到FPGA上，该方法的缺点是系统初始化时间长。另一种加载方法是：将配置文件提前存放在单板的FLASH(闪存)里，这样上电后通过CPLD(Complex Programmable Logical Device，复杂可编程逻辑器件)将FLASH里面的配置文件加载到FPGA上，实现了自动加载。
第二种加载方式的CPLD无需配置，直接从FLASH中读取配置文件加载到FPGA上，帮助FPGA上电后即进入工作状态。随着硬件设计模块化、平台化概念的提出，出现了新的应用场景，加载技术也需要进一步创新。比如，在硬件设计模块化、平台化概念下设计出来的单板A，可以通过加载FPGA以不同的配置文件而实现多个功能。如果采用传统的加载技术，单板A需要根据不同的功能需求加载对应的配置文件后才投入市场，这样无论是生产加工、库存备货、仓库管理，还是在售后服务等环节都要区别对待单板A，这些环节的效率并没有随着硬件设计模块化、平台化而得到提高。
发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术存在以下问题：现有技术在一块单板上存储一个配置文件，能够实现配置文件对应的功能。当出现多个应用场景下需要该单板实现不同功能的时候，现有技术只能根据不同的应用场景有区别的进行生产加工、库存备货和售后服务，这种生产方式导致效率低下。
发明内容
本发明实施例提供一种加载现场可编程门阵列的方法、装置与系统，
为实现以上发明目的，本发明实施例提供一种加载现场可编程门阵列的方法，所述方法包括：接收现场可编程门阵列的配置文件加载参数；根据所述配置文件加载参数从多个配置文件中选择一个配置文件；将选择的配置文件加载至所述现场可编程门阵列。
为实现以上发明目的，本发明实施例还提供一种加载现场可编程门阵列的装置，所述装置包括：加载参数接收单元，用于接收现场可编程门阵列的配置文件加载参数；配置文件选择单元，用于根据所述配置文件加载参数从多个配置文件中选择一个配置文件；配置文件加载单元，用于将选择的配置文件加载至所述现场可编程门阵列。
为实现以上发明目的，本发明实施例还提供一种加载现场可编程门阵列的系统，所述系统包括：非易失性存储器，用于存储对应于不同功能的多个配置文件；加载现场可编程门阵列的装置，连接所述非易失性存储器，用于接收现场可编程门阵列的配置文件加载参数，根据所述配置文件加载参数从多个配置文件中选择一个配置文件，将选择的配置文件加载至所述现场可编程门阵列；现场可编程门阵列，连接所述加载现场可编程门阵列的装置，用于接收所述配置文件并启动所述配置文件对应的功能。
本发明实施例的方法、装置与系统通过预先存储多个配置文件，根据不同的功能选择相应的配置文件加载至FPGA，实现了在生产加工、库存备货等环节的归一化处理，提高了这些环节的效率。
附图说明
图1为本发明实施例加载现场可编程门阵列的装置原理图；
图2为本发明实施例的系统原理图；
图3为当选择功能C的配置文件时图2所示系统的工作原理示意图；
图4为本发明实施例系统的另一原理图；
图5为当选择功能C的配置文件时图4所示系统的工作原理示意图；
图6为本发明实施例加载FPGA的流程图；
图7为采用本发明实施例的系统加载FPGA的详细流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明具体实施方式进行详细说明。
图1为本发明实施例加载FPGA的装置原理图。如图所示：本发明实施例一种加载FPGA的装置包括：加载参数接收单元101，用于接收现场可编程门阵列的配置文件加载参数；配置文件选择单元102，用于根据所述配置文件加载参数从多个配置文件中选择一个配置文件；配置文件加载单元103，用于将选择的配置文件加载至所述现场可编程门阵列。加载FPGA的装置还可以用于存储对应于不同功能的所述多个配置文件。
本发明实施例的装置通过预先存储多个配置文件，当出现多个应用场景下需要该单板实现不同功能的时候，可通过配置加载电路以不同的参数，将不同功能对应的配置文件加载至FPGA上。本发明改善了目前根据不同的应用场景有区别的进行生产加工、库存备货和售后服务的现状，使得一块单板可以用于多个场合，充分发挥了硬件设计模块化和平台化的优点，实现了单板在生产加工、库存备货等环节的归一化处理，提高了这些环节的效率。
图2为本发明实施例的系统原理图。如图2所示，该系统包括：加载FPGA的装置10，本实施例加载FPGA的装置10采用CPLD实现，该系统还包括：非易失性存储器20、FPGA30以及CPU40。其中：非易失性存储器20可以是FLASH或CF(Compact Flash)存储卡，该存储器20中预先存储了对应于不同功能的多个配置文件。CPLD10连接所述非易失性存储器20和FPGA30，用于接收FPGA30的配置文件加载参数，根据所述配置文件加载参数从多个配置文件中选择一个配置文件，将选择的配置文件加载至所述FPGA30中。FPGA30连接所述CPLD10，用于接收所述配置文件并启动所述配置文件对应的功能。此外，FPGA30还连接CPU40，用于和CPU40之间进行加载之后的数据交互。
图2的系统能够实现可选择地加载FPGA的功能，在实际的单板上可以自带CPU或者具有与其它单板CPU相连的配置接口，根据不同的应用场景，CPU下发相应的参数给CPLD，由CPLD从存储的多个配置文件中选择一个配置文件发送给FPGA进行加载，以实现不同的功能。
图3为当选择功能C的配置文件时图2所示系统的工作原理示意图。首先，CPU40向加载FPGA的装置10发送对应于功能C的配置文件加载参数；加载FPGA的装置10根据接收的参数读取功能C的配置文件并发送给FPGA30，FPGA30接收该配置文件并启动功能C。同时本发明实施例的系统还支持在线升级功能，当系统运行功能C的时候，可以通过CPU40向加载FPGA的装置10发送对应于功能D的配置文件加载参数；加载FPGA的装置10根据接收的参数读取功能D的配置文件并发送给FPGA30，FPGA30接收该配置文件并启动功能D，实现了在线升级。
图4为本发明实施例系统的另一原理图。加载FPGA配置文件的选择控制命令除来自CPU外，也可以来自板内的拨码开关和/或板外的控制电路，CPLD根据上述的控制电路输出的信号，选择存储器中的相应的配置文件加载到FPGA上，实现了可选择地加载FPGA功能。该系统在加载阶段并不需要CPU的参与，只需简单的拨码开关和/或控制电路就能实现。
如图4所示，该系统包括：加载FPGA的装置10’，本实施例加载FPGA的装置10’采用CPLD实现，该系统还包括：非易失性存储器20’、FPGA30’以及控制电路50。其中：非易失性存储器20’可以是FLASH或CF(CompactFlash)存储卡，该存储器20’中预先存储了对应于不同功能的多个配置文件。加载FPGA的装置10’连接所述非易失性存储器20’和FPGA30’，用于接收FPGA的配置文件加载参数，根据所述配置文件加载参数从多个配置文件中选择一个配置文件，将选择的配置文件加载至所述FPGA30’中。FPGA30’连接所述加载FPGA的装置10’，用于接收所述配置文件，并启动所述配置文件对应的功能。
图5为当选择功能C的配置文件时图4系统的工作原理示意图。首先，控制电路50向加载FPGA的装置10’发送对应于功能C的配置文件加载参数；加载FPGA的装置10’根据接收的参数读取功能C的配置文件并发送给FPGA30’，FPGA30’接收该配置文件并启动功能C。同时本发明实施例的系统还支持在线升级功能，当系统运行功能C的时候，可以通过控制电路50向加载FPGA的装置10’发送对应于功能D的配置文件加载参数；加载FPGA的装置10’根据接收的参数读取功能D的配置文件并发送给FPGA30’，FPGA30’接收该配置文件并启动功能D，实现了在线升级。
本实施例的系统应用于一块单板上时，需要在单板上存储多个功能的配置文件(功能A、功能B、功能C、功能D等)，单板上电复位后，通过CPLD将存储器中不同的配置文件加载到FPGA上，实现可选择地加载FPGA。该系统支持自动加载和在线加载功能，实现了在生产加工、库存备货等环节的归一化处理，提高了这些环节的效率。
图6为本发明实施例加载FPGA的流程图。如图6所示：
步骤S601，接收现场可编程门阵列的配置文件加载参数；
步骤S602，根据所述配置文件加载参数从多个配置文件中选择一个配置文件；
步骤S603，将选择的配置文件加载至所述现场可编程门阵列。
图7为采用图2或4的系统加载FPGA的详细流程图。如图7所示：
步骤S701，存储多个配置文件，所述多个配置文件存储于非易失性存储器中，如FLASH、CF卡等；
步骤S702，从CPU、拨码开关和/或控制电路接收配置文件加载参数，该参数指名了需要加载的配置文件；
步骤S703，根据所述加载参数选择一个配置文件；
步骤S704，将所述配置文件发送给FPGA；
步骤S705，FPGA根据该配置文件实现相应功能。
以加载功能C的配置文件为例：首先，CPU或拨码开关和/或控制电路向CPLD发送对应于功能C的配置文件加载参数；CPLD根据接收的参数读取功能C的配置文件并发送给FPGA，FPGA接收该配置文件并启动功能C。同时本发明实施例的系统还支持在线升级功能，当系统运行功能C的时候，可以通过CPU或拨码开关和/或控制电路向CPLD发送对应于功能D的配置文件加载参数；CPLD根据接收的参数读取功能D的配置文件并发送给FPGA，FPGA接收该配置文件并启动功能D，实现了在线升级。
本发明实施例将具有不同功能的多个配置文件存储在单板的非易失性存储器中，这块单板选择不同的配置文件加载FPGA，从而实现了不同的功能。这样，同一块单板可以在不同的应用场景下，通过配置来实现该场景所需的逻辑功能，达到通用化的效果。大大改善了当前根据场景区别进行生产加工、库存备货、售后服务的现状。极大地提高了生产加工、库存备货、售后服务等环节的效率，充分发挥了硬件设计模块化、平台化的优势。
以上具体实施方式仅用于说明本发明，而非用于限定本发明。

Claims (10)

1、一种加载现场可编程门阵列的方法，其特征在于，所述方法包括：
接收现场可编程门阵列的配置文件加载参数；
根据所述配置文件加载参数从多个配置文件中选择一个配置文件；
将选择的配置文件加载至所述现场可编程门阵列。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在非易失性存储器中预先存储对应于不同功能的所述多个配置文件。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接收现场可编程门阵列的配置文件加载参数，包括：
接收CPU发送的现场可编程门阵列的配置文件加载参数；和/或
接收拨码开关发送的现场可编程门阵列的配置文件加载参数；和/或
接收控制电路发送的现场可编程门阵列的配置文件加载参数。
4、一种加载现场可编程门阵列的装置，其特征在于，所述装置包括：
加载参数接收单元，用于接收现场可编程门阵列的配置文件加载参数；
配置文件选择单元，用于根据所述配置文件加载参数从多个配置文件中选择一个配置文件；
配置文件加载单元，用于将选择的配置文件加载至所述现场可编程门阵列。
5、根据权利要求4所述的装置，其特征在于，
所述加载参数接收单元，用于接收CPU、拨码开关和/或控制电路发送的现场可编程门阵列的配置文件加载参数。
6、一种加载现场可编程门阵列的系统，其特征在于，所述系统包括：
非易失性存储器，用于存储对应于不同功能的多个配置文件；
加载现场可编程门阵列的装置，连接所述非易失性存储器，用于接收现场可编程门阵列的配置文件加载参数，根据所述配置文件加载参数从多个配置文件中选择一个配置文件，将选择的配置文件加载至所述现场可编程门阵列；
现场可编程门阵列，连接所述加载现场可编程门阵列的装置，用于接收所述配置文件并启动所述配置文件对应的功能。
7、根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
CPU，连接所述加载现场可编程门阵列的装置，用于下发所述现场可编程门阵列的配置文件加载参数。
8、根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
拨码开关，连接所述加载现场可编程门阵列的装置，用于下发所述现场可编程门阵列的配置文件加载参数。
9、根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
控制电路，连接所述加载现场可编程门阵列的装置，用于下发所述现场可编程门阵列的配置文件加载参数。
10、根据权利要求6-9中任一项权利要求所述的系统，其特征在于，所述加载现场可编程门阵列的装置包括复杂可编程逻辑器件。
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