CN113542377B - 一种将不同格式码流下载到fpga的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种将不同格式码流下载到FPGA的方法及系统，极大简化了码流下载过程，可以将不同形式的码流准确高效地传送到FPGA，提高了灵活性和效率。这种将不同格式码流下载到FPGA的方法，其包括以下步骤：(1)定义码流的不同格式，对初始码流进行相应处理，使码流文件包含的比特数量符合特定的要求，得到相应格式的码流；(2)采用统一的转换算法，将psk格式转换为相应的flash_psk格式；(3)定义小盒子的传送协议，采用统一的传送方式将flash_psk格式文件传送到Flash器件。
Description
技术领域
本发明涉及可编程逻辑器件的技术领域，尤其涉及一种将不同格式码流下载到FPGA的方法，以及将不同格式码流下载到FPGA的系统。
背景技术
在FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)芯片电路设计中，EDA(Electronics Design Automation，电子设计自动化)软件根据用户电路设计文件和芯片信息得到码流文件。为适应不同的使用场景，码流文件有多种不同格式，例如原始格式，压缩格式，加密格式等等。将这些码流文件配置到FPGA是关键的一步。
目前对不同格式码流文件配置到FPGA都是有针对性的处理，限定了使用的方法，同时由于没有统一处理，导致转换算法和下载传送都比较复杂。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供了一种将不同格式码流下载到FPGA的方法，其极大简化了码流下载过程，可以将不同形式的码流准确高效地传送到FPGA，提高了灵活性和效率。
本发明的技术方案是：这种将不同格式码流下载到FPGA的方法，其包括以下步骤：
(1)定义码流的不同格式，对初始码流进行相应处理，使码流文件包含的比特数量符合特定的要求，得到相应格式的码流；
(2)采用统一的转换算法，将相移键控编码psk格式转换为相应的flash_psk编码格式；
(3)定义码流下载器的传送协议，采用统一的传送方式将flash_psk编码格式文件传送到Flash器件。
本发明从初始码流开始，通过对初始码流进行处理后，得到统一长度的码流文件；压缩算法、加密算法并不限定为某特定算法，可以根据实际需要替换为功能相同的其他的算法，提高了系统的灵活性；转换算法和码流下载器传送都可以统一处理，极大简化了码流下载过程，可以将不同形式的码流准确高效地传送到FPGA，提高了灵活性和效率。
还提供了一种将不同格式码流下载到FPGA的系统，其包括：
初始化模块，其配置来定义码流的不同格式，对初始码流进行相应处理，使码流文件包含的比特数量符合特定的要求，得到相应格式的码流；
转换模块，其配置来采用统一的转换算法，将相移键控编码psk格式转换为相应的flash_psk编码格式；
传送模块，其配置来定义码流下载器的传送协议，采用统一的传送方式将flash_psk编码格式文件传送到Flash器件。
附图说明
图1示出了根据本发明的将不同格式码流下载到FPGA的方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，这种将不同格式码流下载到FPGA的方法，其包括以下步骤：
(1)定义码流的不同格式，对初始码流进行相应处理，使码流文件包含的比特数量符合特定的要求，得到相应格式的码流；
(2)采用统一的转换算法，将相移键控编码psk格式转换为相应的flash_psk编码格式；
(3)定义码流下载器的传送协议，采用统一的传送方式将flash_psk编码格式文件传送到Flash器件。
本发明从初始码流开始，通过对初始码流进行处理后，得到统一长度的码流文件；压缩算法、加密算法并不限定为某特定算法，可以根据实际需要替换为功能相同的其他的算法，提高了系统的灵活性；转换算法和码流下载器传送都可以统一处理，极大简化了码流下载过程，可以将不同形式的码流准确高效地传送到FPGA，提高了灵活性和效率。
优选地，所述步骤(1)中，码流的不同格式包括：直接传送到FPGA的j相移键控编码psk格式、传送到Flash的原始相移键控编码psk格式、压缩相移键控编码psk格式、加密相移键控编码psk格式、既压缩又加密相移键控编码psk格式。
优选地，所述步骤(1)中，对初始码流进行压缩/加密处理时，采用LZ77压缩算法、AES加密算法。
优选地，所述步骤(1)中，将初始码流分为前后两个部分，前面是第一部分，包含232比特，不能压缩/加密/压密；后面是第二部分，参与压缩/加密/压密转换；
对第二部分进行压缩/加密/压密，以及额外的适当处理后得到新的第二部分，其包含的比特数量是256的整数倍，与第一部分一起组成新码流，作为随后进行转换算法的输入；
对第二部分进行压缩后，如果压缩的结果包含的比特数量不是256的倍数，则对其在最后面补若干个0xFF00，最后根据需要最多补1个0x00(可以不补)，使得压缩结果包含的比特数量为256的倍数；
对第二部分进行加密时，如果第二部包含的比特数量不是256的倍数，则在加密之前，对其在最后面补若干个0，使其包含的比特数量为256的倍数，然后再进行加密；
对第二部分进行压缩+加密时，则先进行压缩，再对压缩结果加密，如果压缩的结果包含的比特数量不是256的倍数，则对其在最后面补若干个0xFF00，最后根据需要最多补1个0x00(可以不补)，使得压缩结果包含的比特数量为256的倍数，再对压缩结果进行加密。
优选地，所述步骤(2)中，初始码流经过处理后得到的几种格式的新码流包含的比特数量加24。
优选地，所述步骤(3)中，码流下载器传送协议定义每个数据包中有效比特数量，以及传送数据包的速度。
本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括上述实施例方法的各步骤，而所述的存储介质可以是：ROM/RAM、磁碟、光盘、存储卡等。因此，与本发明的方法相对应的，本发明还同时包括一种将不同格式码流下载到FPGA的系统，该系统通常以与方法各步骤相对应的功能模块的形式表示。该系统包括：
初始化模块，其配置来定义码流的不同格式，对初始码流进行相应处理，使码流文件包含的比特数量符合特定的要求，得到相应格式的码流；
转换模块，其配置来采用统一的转换算法，将相移键控编码psk格式转换为相应的flash_psk编码格式；
传送模块，其配置来定义码流下载器的传送协议，采用统一的传送方式将flash_psk编码格式文件传送到Flash器件。
以下更详细地说明本发明。
设计了一种可以下载不同码流格式的方法。定义码流的不同格式，对初始码流进行相应处理，使码流文件包含的比特数量符合特定的要求，得到相应格式的码流；提出了统一的转换算法，将相移键控编码psk格式转换为相应的flash_psk编码格式；定义了码流下载器的传送协议，采用高效统一的传送方式将flash_psk编码格式文件传送到Flash器件。
通过一体化设计，极大简化了码流下载过程。对初始码流进行压缩/加密处理时，可以由功能相同的其他算法来实现，并不局限于特定的算法。本方法以LZ77压缩算法，AES加密算法为例。
本方法定义了几种码流格式，直接传送到FPGA的j相移键控编码psk格式，以及传送到Flash的原始psk(.psk)，压缩psk(_comp.psk)，加密psk(_encry.psk)，既压缩又加密psk(_comp_encry.psk)的相移键控编码psk格式。为了简化码流下载器的传送处理，jpsk和原始psk完全相同，因此实际上只需要定义4种psk码流格式。
将初始码流分为前后两个部分，前面是第一部分，是固定不变的，包含232(256-24)比特，一般是同步头，各种识别码，以及在最前面添加的冗余0，它不参与转换，也就是不能压缩/加密/压密；后面是第二部分，是变化的部分，它参与压缩/加密/压密转换。
对第二部分进行压缩/加密/压密，以及额外的适当处理后得到新的第二部分，其包含的比特数量是256的整数倍。与第一部分一起组成新码流，它作为随后进行转换算法的输入。
对第二部分进行压缩后，如果压缩的结果包含的比特数量不是256的倍数，则对其在最后面补若干个0xFF00，最后根据需要最多补1个0x00(可以不补)，使得压缩结果包含的比特数量为256的倍数。
对第二部分进行加密时，如果第二部包含的比特数量不是256的倍数，则在加密之前，对其在最后面补若干个0，使其包含的比特数量为256的倍数，然后再进行加密。
对第二部分进行压缩+加密时，则先进行压缩，再对压缩结果加密。与仅仅压缩类似，如果压缩的结果包含的比特数量不是256的倍数，则对其在最后面补若干个0xFF00，最后根据需要最多补1个0x00(可以不补)，使得压缩结果包含的比特数量为256的倍数。再对压缩结果进行加密。
初始码流经过处理后得到的几种格式的新码流包含的比特数量加24一定等于256的倍数，新码流长度的统一使得转换算法将不再需要区分新码流的类型，这极大简化了转换算法，提高了转换速度，得到的flash_psk也将是统一的长度。
码流下载器传送协议定义了每个数据包中有效比特数量，以及传送数据包的速度。因为flash_psk的长度是统一的，这使得码流下载器传送协议可以不用考虑长度不同带来的影响，协议可以非常简单高效。
通过以上几个步骤的执行，可以将不同形式的码流准确高效的传送到FPGA。同时系统中采用的算法(例如压缩/加密算法)可以替换为相同功能的其它算法，协议也可以灵活定制，极大地方便了码流下载。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。
Claims (5)
1.一种将不同格式码流下载到FPGA的方法，其特征在于：其包括以下步骤：
(1)定义码流的不同格式，对初始码流进行相应处理，使码流文件包含的比特数量符合特定的要求，得到相应格式的码流；
(2)采用统一的转换算法，将相移键控编码psk格式转换为相应的flash_psk编码格式；
(3)定义码流下载器的传送协议，采用统一的传送方式将flash_psk
编码格式文件传送到Flash器件；
所述步骤(1)中，将初始码流分为前后两个部分，前面是第一部分，包含232比特，不能压缩/加密/压密；后面是第二部分，参与压缩/加密/压密转换；
对第二部分进行压缩后，如果压缩的结果包含的比特数量不是256的倍数，则对其在最后面补若干个0xFF00，最后根据需要最多补1个0x00，使得压缩结果包含的比特数量为256的倍数；
对第二部分进行加密时，如果第二部包含的比特数量不是256的倍数，则在加密之前，对其在最后面补若干个0，使其为256的倍数，然后再进行加密；
对第二部分进行压缩+加密时，则先进行压缩，再对压缩结果加密，如果压缩的结果包含的比特数量不是256的倍数，则对其在最后面补若干个0xFF00，最后根据需要最多补1个0x00，使得压缩结果包含的比特数量为256的倍数，再对压缩结果进行加密；
所述步骤(2)中，初始码流经过处理后得到的几种格式的新码流包含的比特数量加24。
2.根据权利要求1所述的将不同格式码流下载到FPGA的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，码流的不同格式包括：直接传送到FPGA的jpsk编码格式、传送到Flash的原始相移键控编码psk格式、压缩相移键控编码psk格式、加密相移键控编码psk格式、既压缩又加密相移键控编码psk格式。
3.根据权利要求2所述的将不同格式码流下载到FPGA的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，对初始码流进行压缩/加密处理时，采用LZ77压缩算法、AES加密算法。
4.根据权利要求3所述的将不同格式码流下载到FPGA的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，码流下载器传送协议定义每个数据包中有效比特数量，以及传送数据包的速度。
5.一种将不同格式码流下载到FPGA的系统，其特征在于：其包括：初始化模块，其配置来定义码流的不同格式，对初始码流进行相应处理，使码流文件包含的比特数量符合特定的要求，得到相应格式的码流；
转换模块，其配置来采用统一的转换算法，将相移键控编码psk格式转换为相应的flash_psk编码格式；
传送模块，其配置来定义码流下载器的传送协议，采用统一的传送方式将flash_psk编码格式文件传送到Flash器件；
所述步骤(1)中，将初始码流分为前后两个部分，前面是第一部分，包含232比特，不能压缩/加密/压密；后面是第二部分，参与压缩/加密/压密转换；
对第二部分进行压缩后，如果压缩的结果包含的比特数量不是256的倍数，则对其在最后面补若干个0xFF00，最后根据需要最多补1个0x00，使得压缩结果包含的比特数量为256的倍数；
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