CN112256313A - 二次雷达设备fpga程序远程升级系统管理方法及系统 - Google Patents

二次雷达设备fpga程序远程升级系统管理方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种二次雷达设备FPGA程序远程升级系统管理方法及系统，包括步骤：S1，建立二次雷达设备FPGA程序远程升级系统管理系统，该系统包括维护计算机、二次雷达系统；维护计算机与二次雷达系统连接，在二次雷达系统中设有多个信号处理分机，多个信号处理分机互相连接通信组成FPGA通信网络，在FPGA通信网络信号处理分机中设有一个具有调试网口的PowerPC模块等；本发明简化了维护流程，使得设备的状态更加可控，维护人员不再需要在设备工作的各类恶劣环境下开展升级工作，人身安全得到保障，同时极大的提升工作效率，让FPGA的维护工作变得更加简单。

Description

二次雷达设备FPGA程序远程升级系统管理方法及系统
技术领域
本发明涉及二次雷达设备FPGA程序升级领域，更为具体的，涉及一种二次雷达设备FPGA程序远程升级系统管理方法及系统。
背景技术
二次雷达系统可能存在多个数字信号处理节点，硬件工程师可能相应设计不同性能的FPGA以满足系统需求，而基于安装或使用需求，系统内不同分机可能安装在不同的位置，有的位置维护起来较为方便，有的位置则不适于人员停留，甚至于存在一定的安全风险。
目前，常规的手段是维护人员通过一台安装FPGA开发环境的维护计算机以及仿真器来连接设备的维护接口实现FPGA程序一一升级，在某些电磁环境复杂的情况下，存在连续多次升级一个程序均失败的可能性，工作效率极为低下。
那么就需要一个针对二次雷达复杂工作环境下FPGA程序的系统护管理手段来解决这些问题。
现有技术存在如下缺点：
1、升级维护工作严重依赖于厂商的仿真器；
2、电磁环境复杂的情况下，存在一定概率程序升级失败的可能；
3、设备不同分机安装环境不同，维护人员需要在不同的装机环境下依次完成程序升级工作，个别场所不适于人员停留，存在安全隐患；
4、工作效率低下。
5、不同位置的FPGA需要连接不同的硬件接口，操作繁琐。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种二次雷达设备FPGA程序远程升级系统管理方法及系统，简化了维护流程，使得设备的状态更加可控，维护人员不再需要在设备工作的各类恶劣环境下开展升级工作，人身安全得到保障，同时极大的提升工作效率，让FPGA的维护工作变得更加简单。
本发明的目的是通过以下方案实现的：
一种二次雷达设备FPGA程序远程升级系统管理方法，包括步骤：
S1，建立二次雷达设备FPGA程序远程升级系统管理系统，该系统包括维护计算机、二次雷达系统；维护计算机与二次雷达系统连接，在二次雷达系统中设有多个信号处理分机，多个信号处理分机互相连接通信组成FPGA通信网络，在所述FPGA通信网络信号处理分机中设有一个具有调试网口的PowerPC模块，所述PowerPC模块与FPGA通信网络中任一个信号处理分机的FPGA模块连接通信；
S2，基于步骤S1中系统对二次雷达设备FPGA程序远程升级系统管理进行FPGA程序远程升级管理。
进一步地，所维护计算机执行如下流程：
S21，提供人机交互界面，拾取维护人员操作意图；
S22，将操作状态及进度进行实时显示，便于维护人员进行后续控制；
S23，按照协议将设备中所有FPGA进行编码，编码与FPGA一一对应维护人员选择其中任意一个FPGA开始程序升级操作；
S24，从FPGA开发工具生成的目标文件中提取有效数据；
S25，将程序版本信息添加到配置数据尾部，升级时写入FLASH器件，用于技术状态管理；
S26，根据维护人员意图将有效数据及各类控制指令传输至任一信号处理分机的PowerPC模块中，并将PowerPC模块回传信息进行显示。
进一步地，在所述维护计算机中，根据维护人员意图将有效数据及各类控制指令传输至一个信号处理分机的PowerPC模块中，并将PowerPC模块回传信息进行显示。
进一步地，在所述维护计算机中按照协议将设备中所有FPGA进行编码，编码与FPGA一一对应，维护人员能够选择其中任意一个FPGA开始程序升级操作。
进一步地，所述PowerPC模块在系统功能代码之外设有FPGA程序升级代码模块，用于执行维护计算机与目标FPGA模块之间所有数据转发流程，不对数据及指令进行任何处理。
一种二次雷达设备FPGA程序远程升级系统管理系统，包括维护计算机、二次雷达系统，维护计算机与二次雷达系统连接，在二次雷达系统中设有多个信号处理分机，多个信号处理分机均设有FPGA模块，由多个信号处理分机互相连接通信组成FPGA通信网络；在所述FPGA通信网络信号处理分机中设有一个具有调试网口的PowerPC模块，所述PowerPC模块与FPGA通信网络中任一个信号处理分机的FPGA模块连接通信。
进一步地，在二次雷达系统中除具有调试网口的PowerPC模块的信号处理分机以外的信号处理分机设有Flash模块，Flash模块与FPGA模块连接。
进一步地，所述FPGA通信网络中的FPGA模块设有唯一身份标识，且设有程序升级专用逻辑单元模块，第一用于产生FLASH接口时序，实现对配置FLASH的编程、擦除、读取操作；程序升级专用逻辑单元模块第二用于从通信网络中获取属于自己的程序升级包以及控制指令，并根据指令完成相应操作。
进一步地，在所述维护计算机中设有人机交互模块；所述人机交互模块包括通信链路检测模块、程序状态管理模块和程序升级管理模块，所述通信链路检测模块用于查看链路检测结果；所述程序状态管理模块用于读取并查看阵面程序版本信息；所述程序升级管理模块用于选择目标文件和查看升级结果。
进一步地，PowerPC模块在系统功能代码之外设有FPGA程序升级代码模块，仅用于维护计算机与目标FPGA模块之间所有数据转发，不对数据及指令进行任何处理。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一个二次雷达设备FPGA程序系统化的维护管理方案，摒弃了常规的调试升级接口，实施例中通过一根网线+一台维护计算机即可完成设备内部所有FPGA程序的维护管理，简化了维护流程，使得设备的状态更加可控，维护人员不再需要在设备工作的各类恶劣环境下开展升级工作，人身安全得到保障，同时极大的提升工作效率，让FPGA的维护工作变得更加简单。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明二次雷达设备FPGA程序远程升级系统组成框图；
图2为本发明二次雷达设备FPGA程序维护管理软件界面图。
具体实施方式
本说明书中所有实施例公开的所有特征(包括任何附加权利要求、摘要和附图)，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。
如图1，2所示，一种二次雷达设备FPGA程序远程升级系统管理方法，包括步骤：
S1，建立二次雷达设备FPGA程序远程升级系统管理系统，该系统包括维护计算机、二次雷达系统；维护计算机与二次雷达系统连接，在二次雷达系统中设有多个信号处理分机，多个信号处理分机互相连接通信组成FPGA通信网络；在所述FPGA通信网络信号处理分机中设有一个具有调试网口的PowerPC模块，所述PowerPC模块与FPGA通信网络中任一个信号处理分机的FPGA模块连接通信；
S2，基于步骤S1中系统对二次雷达设备FPGA程序远程升级系统管理进行FPGA程序远程升级管理。
进一步地，所述维护计算机执行如下流程：
S21，提供人机交互界面，拾取维护人员操作意图；
S22，将操作状态及进度进行实时显示，便于维护人员进行后续控制；
S23，按照协议将设备中所有FPGA进行编码，编码与FPGA一一对应维护人员选择其中任意一个FPGA开始程序升级操作；
S24，从FPGA开发工具生成的目标文件中提取有效数据；
S25，将程序版本信息添加到配置数据尾部，升级时写入FLASH器件，用于技术状态管理；
S26，根据维护人员意图将有效数据及各类控制指令传输至任一信号处理分机的PowerPC模块中，并将PowerPC模块回传信息进行显示。
进一步地，在所述维护计算机中，根据维护人员意图将有效数据及各类控制指令传输至一个信号处理分机的PowerPC模块中，并将PowerPC模块回传信息进行显示。
进一步地，在所述维护计算机中按照协议将设备中所有FPGA进行编码，编码与FPGA一一对应，维护人员能够选择其中任意一个FPGA开始程序升级操作。
进一步地，PowerPC模块在系统功能代码之外设有FPGA程序升级代码模块，用于执行维护计算机与目标FPGA模块之间所有数据转发流程，不对数据及指令进行任何处理。
一种二次雷达设备FPGA程序远程升级系统管理系统，包括维护计算机、二次雷达系统，维护计算机与二次雷达系统连接，在二次雷达系统中设有多个信号处理分机，多个信号处理分机均设有FPGA模块，由多个信号处理分机互相连接通信组成FPGA通信网络；在所述FPGA通信网络信号处理分机中设有一个具有调试网口的PowerPC模块，所述PowerPC模块与FPGA通信网络中任一个信号处理分机的FPGA模块连接通信。
进一步地，在二次雷达系统中除具有调试网口的PowerPC模块的信号处理分机以外的信号处理分机设有Flash模块，Flash模块与FPGA模块连接。
进一步地，所述FPGA通信网络中的FPGA模块设有唯一身份标识，且设有程序升级专用逻辑单元模块，第一用于产生FLASH接口时序，实现对配置FLASH的编程、擦除、读取操作；程序升级专用逻辑单元模块第二用于从通信网络中获取属于自己的程序升级包以及控制指令，并根据指令完成相应操作。
进一步地，在所述维护计算机中设有人机交互模块；所述人机交互模块包括通信链路检测模块、程序状态管理模块和程序升级管理模块，所述通信链路检测模块用于查看链路检测结果；所述程序状态管理模块用于读取并查看阵面的程序版本信息；所述程序升级管理模块用于选择目标文件和查看升级结果。
进一步地，PowerPC模块在系统功能代码之外设有FPGA程序升级代码模块，仅用于维护计算机与目标FPGA模块之间所有数据转发，不对数据及指令进行任何处理。
在本发明的实施例中，提供一个二次雷达设备FPGA程序系统化的维护管理方案，摒弃常规的调试升级接口，一根网线+一台维护计算机即可完成设备内部所有FPGA程序的维护管理，简化了维护流程，使得设备的状态更加可控，维护人员不再需要在设备工作的各类恶劣环境下开展升级工作，人身安全得到保障，同时极大的提升工作效率，让FPGA的维护工作变得更加简单。
本发明实施例中设有系统维护管理软件、维护计算机、二次雷达设备内部各通信接口组成的FPGA通信网络(各FPGA之间直接或间接与维护计算机通信)、设备某个分机内一块具有调试网口的PowerPC模块(同时能够与设备其中一个FPGA通信)，系统升级管理组成框图如1所示。
本发明实施例的详细设计方案如下：
1)维护计算机提供人机交互界面，拾取维护人员操作意图；
2)将操作状态及进度进行实时显示，便于维护人员进行后续控制；
3)按照协议将设备中所有FPGA进行编码，编码与FPGA一一对应，维护人员可以选择其中任意一个FPGA开始程序升级操作；
4)从FPGA开发工具生成的目标文件中提取有效数据；
5)将程序版本信息添加到配置数据尾部，升级时写入FLASH器件，用于技术状态管理；
6)根据维护人员意图将有效数据及各类控制指令传输至信号处理分机的PowerPC模块中，并将PowerPC模块回传信息进行显示。PowerPC模块在系统功能代码之外增加FPGA程序升级代码，其主要完成计算机与目标FPGA之间所有数据转发，不对数据及指令进行任何处理；FPGA通信网络由设备分机之间、模块之间以及FPGA之间各通信接口组成，接口类型无特别限制，只要能够将数据按照协议进行传输即可。设备内每个FPGA都分配唯一身份标识，是远程升级系统主要实现单元，在系统功能代码之外增加程序升级专用逻辑单元，其作用包括：1)产生FLASH接口时序，实现对配置FLASH的编程、擦除、读取等操作；2)从通信网络中获取属于自己的程序升级包以及控制指令，并根据指令完成相应操作。
本发明功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
除以上实例以外，本领域技术人员根据上述公开内容获得启示或利用相关领域的知识或技术进行改动获得其他实施例，各个实施例的特征可以互换或替换，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种二次雷达设备FPGA程序远程升级系统管理方法，其特征在于，包括步骤：
S1，建立二次雷达设备FPGA程序远程升级系统管理系统，该系统包括维护计算机、二次雷达系统；维护计算机与二次雷达系统连接，在二次雷达系统中设有多个信号处理分机，多个信号处理分机互相连接通信组成FPGA通信网络，在所述FPGA通信网络信号处理分机中设有一个具有调试网口的PowerPC模块，所述PowerPC模块与FPGA通信网络中任一个信号处理分机的FPGA模块连接通信；
S2，基于步骤S1中系统对二次雷达设备FPGA程序远程升级系统管理进行FPGA程序远程升级管理。
2.根据权利要求1所述的二次雷达设备FPGA程序远程升级系统管理方法，其特征在于，所维护计算机执行如下流程：
S21，提供人机交互界面，拾取维护人员操作意图；
S22，将操作状态及进度进行实时显示，便于维护人员进行后续控制；
S23，按照协议将设备中所有FPGA进行编码，编码与FPGA一一对应维护人员选择其中任意一个FPGA开始程序升级操作；
S24，从FPGA开发工具生成的目标文件中提取有效数据；
S25，将程序版本信息添加到配置数据尾部，升级时写入FLASH器件，用于技术状态管理；
S26，根据维护人员意图将有效数据及各类控制指令传输至任一信号处理分机的PowerPC模块中，并将PowerPC模块回传信息进行显示。
3.根据权利要求1所述的二次雷达设备FPGA程序远程升级系统管理方法，其特征在于，在所述维护计算机中，根据维护人员意图将有效数据及各类控制指令传输至一个信号处理分机的PowerPC模块中，并将PowerPC模块回传信息进行显示。
4.根据权利要求1所述的二次雷达设备FPGA程序远程升级系统管理方法，其特征在于，在所述维护计算机中按照协议将设备中所有FPGA进行编码，编码与FPGA一一对应，维护人员能够选择其中任意一个FPGA开始程序升级操作。
5.根据权利要求1所述的二次雷达设备FPGA程序远程升级系统管理方法，其特征在于，PowerPC模块在系统功能代码之外设有FPGA程序升级代码模块，用于执行维护计算机与目标FPGA模块之间所有数据转发流程，不对数据及指令进行处理。
6.一种二次雷达设备FPGA程序远程升级系统管理系统，其特征在于，包括维护计算机、二次雷达系统，维护计算机与二次雷达系统连接，在二次雷达系统中设有多个信号处理分机，多个信号处理分机均设有FPGA模块，由多个信号处理分机互相连接通信组成FPGA通信网络；在所述FPGA通信网络信号处理分机中设有一个具有调试网口的PowerPC模块，所述PowerPC模块与FPGA通信网络中任一个信号处理分机的FPGA模块连接通信。
7.根据权利要求6所述的二次雷达设备FPGA程序远程升级系统管理系统，其特征在于，在二次雷达系统中除具有调试网口的PowerPC模块的信号处理分机以外的信号处理分机设有Flash模块，Flash模块与FPGA模块连接。
8.根据权利要求6所述的二次雷达设备FPGA程序远程升级系统管理系统，其特征在于，所述FPGA通信网络中的FPGA模块设有唯一身份标识，且设有程序升级专用逻辑单元模块，第一用于产生FLASH接口时序，实现对配置FLASH的编程、擦除、读取操作；程序升级专用逻辑单元模块第二用于从通信网络中获取属于自己的程序升级包以及控制指令，并根据指令完成相应操作。
9.根据权利要求6所述的二次雷达设备FPGA程序远程升级系统管理系统，其特征在于，在所述维护计算机中设有人机交互模块；所述人机交互模块包括通信链路检测模块、程序状态管理模块和程序升级管理模块，所述通信链路检测模块用于查看链路检测结果；所述程序状态管理模块用于读取并查看阵面程序版本信息；所述程序升级管理模块用于选择目标文件和查看升级结果。
10.根据权利要求6所述的二次雷达设备FPGA程序远程升级系统管理系统，其特征在于，所述PowerPC模块在系统功能代码之外设有FPGA程序升级代码模块，仅用于维护计算机与目标FPGA模块之间所有数据转发，不对数据及指令进行任何处理。
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