CN111339544A - 离线下载装置及离线下载方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种离线下载装置，包括：现场可编程门阵列、处理模块和非易失性闪存模块，其中现场可编程门阵列包括可编程逻辑单元，所述现场可编程门阵列通过所述可编程逻辑单元构建控制逻辑模块，所述非易失性闪存模块和所述处理模块集成于所述现场可编程门阵列上，所述非易失性闪存模块和所述处理模块均与所述控制逻辑模块连接。所述离线下载装置中，处理模块和非易失性闪存模块集成于现场可编程门阵列上，减少了外围元器件，提高了系统的稳定性，降低了成本；配置文件被解析后，通过控制逻辑模块进行加密，避免了配置文件被非法拷贝和非法使用，提高了配置文件的安全性。本发明还提供了一种通过所述离线下载方式实现的离线下载方法。

Description

离线下载装置及离线下载方法
技术领域
本发明涉及离线下载技术领域，尤其涉及一种离线下载装置及离线下载方法。
背景技术
现场可编程门阵列(Field－ProgrammableGateArray，FPGA)允许用户将一个数字系统集成在一片器件上，有效降低了系统的整体功耗和设计研发成本，因此广泛使用。
一个以现场可编程门阵列为控制核心的电子产品在设计和验证通过后，需要对现场可编程门阵列烧录配置文件，以完成新产品的生产，而在线烧录操作复杂，在生产流水线上使用效率低，因此需要离线下载装置。
离线下载装置涉及到核心设计文件的流出，因此需要保证整个离线下载过程中配置文件的安全性，但现有离线下载装置使用片外数据存储器，只实现配置文件的转移或数据格式化转化，没有任何的保护措施，因此配置文件很容易从离线下载装置的数据存储器中被非法拷贝和非法使用，数据安全性低。
现有离线下载装置需要用到专用传输控制与调理芯片来协调输入和输出接口，还需要外部数据存储芯片来存储配置文件，从而使整个离线下载装置的集成度不高，导致离线下载装置的系统稳定性差，大幅度增加了整个离线下载装置的成本。
因此，有必要提供一种新型的离线下载装置及离线下载方法以解决现有技术中存在的上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种离线下载装置及离线下载方法，降低成本，提高系统的稳定性和配置文件的安全性。
为实现上述目的，本发明的所述离线下载装置，包括现场可编程门阵列、处理模块和非易失性闪存模块，其中现场可编程门阵列包括可编程逻辑单元，所述现场可编程门阵列通过所述可编程逻辑单元构建控制逻辑模块，所述非易失性闪存模块和所述处理模块集成于所述现场可编程门阵列上，所述非易失性闪存模块和所述处理模块均与所述控制逻辑模块连接，
所述处理模块用于挂载文件系统，通过所述控制逻辑模块接收配置文件，然后通过所述文件系统将所述配置文件解析成原始数据；
所述控制逻辑模块用于接收所述原始数据，对所述原始数据进行加密，以得到加密数据，然后将所述加密数据存储到所述非易失性闪存模块，并在下载时，从所述非易失性闪存模块读取所述加密数据，对所述加密数据进行解密，以得到解密数据，然后输出所述解密数据；
所述非易失性闪存模块用于存储所述加密数据。
本发明的有益效果在于：将所述处理模块和所述非易失性闪存模块集成于所述现场可编程门阵列上，减少了外围元器件的使用，提高了系统的稳定性，降低了成本；所述配置文件被解析后，通过所述控制逻辑模块进行加密，得到加密数据，将所述加密数据传递给所述非易失性闪存模块，非法拷贝只能得到加密数据，而无法得到配置文件的原文件，避免了配置文件被非法拷贝和非法使用，提高了配置文件的安全性。
优选地，所述处理模块为多点控制单元。
进一步优选地，所述非易失性闪存模块为Flash闪存。
优选地，所述现场可编程门阵列通过所述可编程逻辑单元构建外部存储媒介访问接口，所述外部存储媒介访问接口与所述控制逻辑模块的输入端连接，所述外部存储媒介访问接口用于接收所述配置文件，其有益效果在于：所述外部存储媒介访问接口由所述可编程逻辑单元构成，无需外节点接口器件，降低了成本。
优选地，所述现场可编程门阵列通过所述可编程逻辑单元构建信号输出接口，所述信号输出接口与所述控制逻辑模块的输出端连接，所述信号输出接口用于输出所述解密数据，其有益效果在于：所述信号输出接口由所述可编程逻辑单元构成，无需外接接口器件，降低了成本。
进一步优选地，所述信号输出接口支持国际标准测试协议。
优选地，所述现场可编程门阵列还包括计数器，所述计数器用于计算所述加密数据的读取次数，并在读取次数达到n次时，删除所述非易失性闪存模块中的所述加密数据，所述n为大于0的自然数，其有益效果在于：通过所述计数器限制所述加密数据的读取次数，进一步提高了数据的安全性。
本发明还提供了一种离线下载方法，包括以下步骤：
S0：提供离线下载装置，所述离线下载装置包括现场可编程门阵列、处理模块和非易失性闪存模块，其中，现场可编程门阵列包括可编程逻辑单元，所述现场可编程门阵列通过所述可编程逻辑单元构建控制逻辑模块，所述非易失性闪存模块和所述处理模块集成于所述现场可编程门阵列上，所述非易失性闪存模块和所述处理模块均与所述控制逻辑模块连接；
S1：通过所述控制控制逻辑模块接收配置文件，并传输给所述处理模块；
S2：所述处理模块通过挂载的文件系统将所述配置文件解析成原始数据；
S3：所述控制逻辑模块对所述原始数据进行加密，以得到加密数据，并将所述加密数据存储到所述非易失性闪存模块；
S4：在下载时，所述控制逻辑模块从所述非易失性闪存模块读取所述加密数据，对所述加密数据进行解密，以得到解密数据，最后输出所述解密数据。
所述离线下载方法的有益效果在于：所述处理模块通过挂载的文件系统将所述配置文件解析成原始数据，所述控制逻辑模块对所述原始数据进行加密，以得到加密数据，并将所述加密数据存储到所述非易失性闪存模块，非法拷贝只能得到加密数据，而无法得到配置文件的原文件，避免了配置文件被非法拷贝和非法使用，提高了配置文件的安全性。
附图说明
图1为本发明离线下载装置的结构框图；
图2为本发明离线下载方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
针对现有技术存在的问题，本发明的实施例提供了一种所述离线下载装置，参照图1，包括现场可编程门阵列10、处理模块20和非易失性闪存模块30，其中现场可编程门阵列10包括可编程逻辑单元(图中未标示)，所述现场可编程门阵列10通过所述可编程逻辑单元构建控制逻辑模块40，所述非易失性闪存模块30和所述处理模块20集成于所述现场可编程门阵列10上，所述非易失性闪存模块30和所述处理模块20均与所述控制逻辑模块40连接，
所述处理模块20用于挂载文件系统，通过所述控制逻辑模块40接收配置文件，然后通过所述文件系统将所述配置文件解析成原始数据；
所述控制逻辑模块40用于接收所述原始数据，对所述原始数据进行加密，以得到加密数据，然后将所述加密数据存储到所述非易失性闪存模块，并在下载时，从所述非易失性闪存模块30读取所述加密数据，对所述加密数据进行解密，以得到解密数据，然后输出所述解密数据；
所述非易失性闪存模块30用于存储所述加密数据。
本发明的一些实施例中，所述控制逻辑模块40将所述原始数据分割成m个切割数据，所述m为大于1的自然数，然后选取一个所述切割数据作为密钥与所述原始数据进行异或逻辑运算，以得到所述加密数据，对所述加密数据进行逆运算，得到所述解密数据。
本发明的一些实施例中，所述控制逻辑模块40将所述原始数据分割成m个切割数据，所述m为大于1的自然数，然后选取一个所述切割数据作为密钥与所述原始数据进行同或逻辑运算，以得到所述加密数据，对所述加密数据进行逆运算，得到所述解密数据。
本发明的一些实施例中，所述控制逻辑模块40将所述原始数据分割成m个切割数据，所述m为大于1的自然数，然后改变m个所述切割数据的排序顺序，以得到加密数据，对所述加密数据进行逆操作，得到所述解密数据。
本发明的一些实施例中，所述处理模块20为多点控制单元(MicrocontrollerUnit，MCU)。
本发明的一些具体实施例中，所述非易失性闪存模块30为Flash闪存。
本发明的一些实施例中，所述现场可编程门阵列10通过所述可编程逻辑单元构建外部存储媒介访问接口，所述外部存储媒介访问接口与所述控制逻辑模块40的输入端连接，所述外部存储媒介访问接口用于接收所述配置文件。
本发明的一些具体实施例中，所述外部存储媒介访问接口模拟安全数码卡接口时序，以从所述离线下载装置外的安全数码卡(SecureDigitalMemoryCard，SD)读取所述配置文件。
本发明的一些具体实施例中，所述外部存储媒介访问接口模拟通用串行总线接口时序，以从锁死离线下载装置外的USB闪存盘读取所述配置文件。
本发明的一些实施例中，所述现场可编程门阵列10通过所述可编程逻辑单元构建信号输出接口，所述信号输出接口与所述控制逻辑模块40的输出端连接，所述信号输出接口用于输出所述解密数据。
本发明的一些具体实施例中，所述信号输出口与目标芯片连接，将所述解密数据传输到所述目标芯片，以完成下载。
本发明的一些实施例中，所述信号输出接口支持国际标准测试协议。
本发明的一些具体实施例中，所述国际标准测试协议为联合测试工作组协议(JointTestActionGroup，JTAG)。
本发明的一些实施例中，所述现场可编程门阵列10还包括计数器，所述计数器用于计算所述加密数据的读取次数，并在读取次数达到n次时，删除所述非易失性闪存模块30中的所述加密数据，所述n为大于0的自然数。
图2为本发明一些实施例中离线下载方法的流程图。参照图2，所述离线下载方法包括以下步骤：
S0：提供离线下载装置，所述离线下载装置包括现场可编程门阵列、处理模块和非易失性闪存模块，其中，现场可编程门阵列包括可编程逻辑单元，所述现场可编程门阵列通过所述可编程逻辑单元构建控制逻辑模块，所述非易失性闪存模块和所述处理模块集成于所述现场可编程门阵列上，所述非易失性闪存模块和所述处理模块均与所述控制逻辑模块连接；
S1：通过所述控制控制逻辑模块接收配置文件，并传输给所述处理模块；
S2：所述处理模块通过挂载的文件系统将所述配置文件解析成原始数据；
S3：所述控制逻辑模块对所述原始数据进行加密，以得到加密数据，并将所述加密数据存储到所述非易失性闪存模块；
S4：在下载时，所述控制逻辑模块从所述非易失性闪存模块读取所述加密数据，对所述加密数据进行解密，以得到解密数据，最后输出所述解密数据。
虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且，在此说明的本发明可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。

Claims (8)

1.一种离线下载装置，其特征在于，包括现场可编程门阵列、处理模块和非易失性闪存模块，其中，现场可编程门阵列包括可编程逻辑单元，所述现场可编程门阵列通过所述可编程逻辑单元构建控制逻辑模块，所述非易失性闪存模块和所述处理模块集成于所述现场可编程门阵列上，所述非易失性闪存模块和所述处理模块均与所述控制逻辑模块连接，
所述处理模块用于挂载文件系统，通过所述控制逻辑模块接收配置文件，然后通过所述文件系统将所述配置文件解析成原始数据；
所述控制逻辑模块用于接收所述原始数据，对所述原始数据进行加密，以得到加密数据，然后将所述加密数据存储到所述非易失性闪存模块，并在下载时，从所述非易失性闪存模块读取所述加密数据，对所述加密数据进行解密，以得到解密数据，然后输出所述解密数据；
所述非易失性闪存模块用于存储所述加密数据。
2.根据权利要求1所述的离线下载装置，其特征在于，所述处理模块为多点控制单元。
3.根据权利要求1所述的离线下载装置，其特征在于，所述非易失性闪存模块为Flash闪存。
4.根据权利要求1所述的离线下载装置，其特征在于，所述现场可编程门阵列通过所述可编程逻辑单元构建外部存储媒介访问接口，所述外部存储媒介访问接口与所述控制逻辑模块的输入端连接，所述外部存储媒介访问接口用于接收所述配置文件。
5.根据权利要求1所述的离线下载装置，其特征在于，所述现场可编程门阵列通过所述可编程逻辑单元构建信号输出接口，所述信号输出接口与所述控制逻辑模块的输出端连接，所述信号输出接口用于输出所述解密数据。
6.根据权利要求5所述的离线下载装置，其特征在于，所述信号输出接口支持国际标准测试协议。
7.根据权利要求1所述的离线下载装置，其特征在于，所述现场可编程门阵列还包括计数器，所述计数器用于计算所述加密数据的读取次数，并在读取次数达到n次时，删除所述非易失性闪存模块中的所述加密数据，所述n为大于0的自然数。
8.一种离线下载方法，其特征在于，包括以下步骤：
S0：提供离线下载装置，所述离线下载装置包括现场可编程门阵列、处理模块和非易失性闪存模块，其中，现场可编程门阵列包括可编程逻辑单元，所述现场可编程门阵列通过所述可编程逻辑单元构建控制逻辑模块，所述非易失性闪存模块和所述处理模块集成于所述现场可编程门阵列上，所述非易失性闪存模块和所述处理模块均与所述控制逻辑模块连接；
S1：通过所述控制控制逻辑模块接收配置文件，并传输给所述处理模块；
S2：所述处理模块通过挂载的文件系统将所述配置文件解析成原始数据；
S3：所述控制逻辑模块对所述原始数据进行加密，以得到加密数据，并将所述加密数据存储到所述非易失性闪存模块；
S4：在下载时，所述控制逻辑模块从所述非易失性闪存模块读取所述加密数据，对所述加密数据进行解密，以得到解密数据，最后输出所述解密数据。
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