CN110297652A - 一种fpga远程升级的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种FPGA远程升级的方法,包括:CPU与FPGA通过I2C总线进行数据通信,把欲升级的FPGA程序下载到专用配置芯片EPCS;FPGA在初始配置下,加载用户定义的初始配置文件,当升级发生错误时,FPGA将自动重新加载初始配置文件。本发明提供一种基于CPU+FPGA+专用配置芯片的实现方式,通过CPU的I2C总线来控制FPGA下载配置文件到EPCS(串行存储器),从EPCS中加载不同配置文件的功能。不需要新增FLASH或其他ROM,也不需要通过专用烧写工具烧写,更不需要派专人到设备现场,具有灵活性高、成本低、操作方便等特点。
Description
技术领域
本发明涉及技术领域,具体的说,是一种FPGA远程升级的方法。
背景技术
目前FPGA升级的方法主要有:1)用专用下载电缆,通过JTAG口重新烧录程序到FPGA专用配置芯片;2)用外挂通用ROM或Flash的单片机控制配置,通过普通PC串口线下载配置数据。以上FPGA配置方法灵活性较差,在FPGA系统升级时都必须要有专人到设备现场,重新连接下载电缆或使用编程器对存储器件进行烧写。
发明内容
本发明的目的在于提供一种FPGA远程升级的方法,用于解决现有技术中需要用专用下载电缆通过JTAG口烧录程序或者外挂ROM或Flash且通过PC串口进行下载配置数据,灵活性差、需要人工辅助的问题。
本发明通过下述技术方案解决上述问题:
一种FPGA远程升级的方法,包括:
步骤S100:通过CPU的I2C总线控制FPGA下载配置文件到串行存储器;
步骤S200:FPGA从所述串行存储器中加载配置文件进行升级。
进一步地,所述CPU通过TCP/IP协议与上位机进行远程程序更新交互,接收上位机的升级FPGA程序指令。
进一步地,所述步骤S100具体为:CPU与FPGA通过I2C总线进行数据通信,把欲升级的FPGA程序通过远程更新模块下载到专用配置芯片EPCS的指定位置。
进一步地,所述步骤S200具体包括:
通过CPU接收到远程升级程序后,FPGA在初始配置下,加载用户定义的初始配置文件,所述初始配置文件位于专用配置芯片EPCS的起始地址,当升级发生错误时,FPGA将自动重新加载初始配置文件。
进一步地,还包括步骤S300:完成升级后FPGA的更新模块完成程序的更新操作,如果升级成功则按更新的程序对FPGA进行配置,如果失败,则返回上一次最新配置状态工作。
本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
本发明提供一种基于CPU+FPGA+专用配置芯片的实现方式,通过CPU的I2C总线来控制FPGA下载配置文件到EPCS(串行存储器),从EPCS中加载不同配置文件的功能。不需要新增FLASH或其他ROM,也不需要通过专用烧写工具烧写,更不需要派专人到设备现场,具有灵活性高、成本低、操作方便等特点。
附图说明
图1为本发明的原理框图;
图2为本发明中配置文件跳转示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1:
结合附图1所示,一种FPGA远程升级的方法,包括:
步骤A:CPU通过TCP/IP协议与上位机进行远程程序更新交互,接收上位机的升级FPGA程序指令,通过CPU的I2C总线控制FPGA下载配置文件到串行存储器;
步骤B:FPGA从所述串行存储器中加载配置文件进行升级。
通过CPU的I2C总线来控制FPGA下载配置文件到EPCS(串行存储器),实现从EPCS中加载不同配置文件的功能。不需要新增FLASH或其他ROM,也不需要通过专用烧写工具烧写,更不需要派专人到设备现场,具有灵活性高、成本低、操作方便等特点。
实施例2:
所述步骤S100具体为:CPU与FPGA通过I2C总线进行数据通信,把欲升级的FPGA程序通过远程更新模块下载到专用配置芯片EPCS的指定位置。
进一步地,所述步骤S200具体包括:
通过CPU接收到远程升级程序后,FPGA在初始配置下,加载用户定义的初始配置文件,所述初始配置文件位于专用配置芯片EPCS的起始地址(0X000000),当升级发生错误时,FPGA将自动重新加载初始配置文件。远程升级过程中不能更改初始配置文件,在专用配置芯片EPCS中可放置多个配置文件,其中包括1个初始配置文件和7个用户配置文件;
配置文件跳转的示意图如图2,当需要在不同的用户程序间跳转时,需要先回到初始配置模式,再跳转到需要的用户配置模式,不支持用户配置模式间的直接跳转。用户配置是系统CPU接收到FPGA远程升级的文件,通过I2C写入配置芯片EPCS,内部包含看门狗和用户定义的功能逻辑。在用户配置过程中错误发生,FPGA将重新加载初始配置文件。
当初始配置文件被加载,内部逻辑完成对远程更新模块(即ALTREMOTE_UPDATE模块)的配置后,就处于等待跳转到用户配置模式或者向EPCS写入新的用户配置的状态,主要包含以下功能:1)决定FPGA加载指定的用户配置;2)使能看门狗;3)控制远程更新模块开始重新加载;4)控制EPCS的擦除、写入、读出。
进一步地,还包括:完成升级后FPGA的更新模块完成程序的更新操作,如果升级成功则按更新的程序对FPGA进行配置,如果失败,则返回上一次最新配置状态工作。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述,上述实施例仅为本发明较佳的实施方式,本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,应该理解,本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式,这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。
Claims (5)
1.一种FPGA远程升级的方法,其特征在于,包括:
步骤S100:通过CPU的I2C总线控制FPGA下载配置文件到串行存储器;
步骤S200:FPGA从所述串行存储器中加载配置文件进行升级。
2.根据权利要求1所述的一种FPGA远程升级的方法,其特征在于,所述CPU通过TCP/IP协议与上位机进行远程程序更新交互,接收上位机的升级FPGA程序指令。
3.根据权利要求1所述的一种FPGA远程升级的方法,其特征在于,所述步骤S100具体为:CPU与FPGA通过I2C总线进行数据通信,把欲升级的FPGA程序通过远程更新模块下载到专用配置芯片EPCS的指定位置。
4.根据权利要求3所述的一种FPGA远程升级的方法,其特征在于,所述步骤S200具体包括:
通过CPU接收到远程升级程序后,FPGA在初始配置下,加载用户定义的初始配置文件,所述初始配置文件位于专用配置芯片EPCS的起始地址,当升级发生错误时,FPGA将自动重新加载初始配置文件。
5.根据权利要求4所述的一种FPGA远程升级的方法,其特征在于,还包括步骤S300:完成升级后FPGA的更新模块完成程序的更新操作,如果升级成功则按更新的程序对FPGA进行配置,如果失败,则返回上一次最新配置状态工作。
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