CN202650009U - 一种基于计算机总线的fpga功能在线可配置和重构电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于计算机总线的FPGA功能在线可配置和重构电路，包括与计算机总线(1)通讯的PCI桥芯片(2)，与所述PCI桥芯片(2)相连接的配置FPGA(4)、与所述PCI桥芯片(2)相连接的功能FPGA(5)及外围接口电路(7)。将计算机总线的标准信号通过PCI桥芯片(2)转换为本地总线(3)，本地总线(3)连接配置FPGA(4)和功能FPGA(5)，实现对所述两个FPGA的控制。当需要对功能FPGA功能进行重构时，由计算机主机通过计算机总线下载不同的配置数据，通过配置FPGA(4)重新配置功能FPGA(5)，即可改写功能FPGA(5)的逻辑功能，使得电路具有新的功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种FPGA功能在线可配置和重构电路，尤其涉及一种基于计算机总线(PCI总线、CPCI总线)对FPGA芯片的功能在线进行配置和重构的电路。
背景技术
FPGA芯片是一种现场可编程的门阵列，用于复杂的数字电路中，完成电路的逻辑控制功能。通常FPGA芯片是在逻辑设计完成后，通过专用的JTAG接口，由专用的仿真配置工具烧写到FPGA中，形成具有固定功能的逻辑芯片，完成电路的逻辑控制功能。但由于该电路的逻辑固化在FPGA芯片中，若要更改逻辑实现新的功能，则必须将该电路从设备中拆下，放到专用的仿真配置工具中重新进行烧写。因此，固化的FPGA逻辑限制了电路功能的通用化，专用的烧写工具也限制了设备在线使用的范围。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种基于计算机的PCI总线或CPCI总线，通过计算机总线在线对电路的FPGA芯片逻辑进行重新配置和构成，使得设备不用拆卸，在线完成电路的功能重构，使设备具有新的功能，实现设备的通用化。
为达到上述目的，本实用新型通过以下技术措施实现。
按照本实用新型提供的一种基于计算机总线的FPGA功能在线可配置和重构电路，包括与计算机总线通讯的PCI桥芯片、与所述PCI桥芯片相连接的配置FPGA、与所述PCI桥芯片相连接的功能FPGA及外围接口电路。将计算机总线的标准信号通过PCI桥芯片转换为本地总线，本地总线连接配置FPGA和功能FPGA，实现对所述两个FPGA的控制。通过控制配置FPGA接收计算机总线传输过来功能FPGA的配置数据，并依据功能FPGA配置端口的数据输入要求将配置数据输入到功能FPGA内部，实现对功能FPGA的逻辑功能的重构，重构后的功能FPGA具有预先设计的逻辑控制功能，实现对外围其它电路的控制，达到规定的功能。
按照本实用新型提供的一种基于计算机总线的FPGA在线可配置和重构电路还具有如下附属技术特征：
所述配置FPGA和功能FPGA均属于现场可编程的器件，其器件型号可不同，根据所需门阵列容量选择。
所述配置FPGA的功能是通过专用的仿真配置工具事先烧写固化的，其内部逻辑不能更改，占用固定的本地总线地址空间，是作为计算机总线到功能FPGA配置重构的桥梁。
所述配置FPGA在配置功能FPGA的同时，监视功能FPGA的配置状态输出，并将状态通过PCI桥通知计算机主机。主机根据配置FPGA提供的功能FPGA配置状态，判断功能FPGA是否配置成功，功能FPGA配置成功后，计算机主机可通过计算机总线访问功能FPGA内部的寄存器来实现预先设计的功能。
外围电路是配合功能FPGA实现电气接口或其它功能。
当需要对功能FPGA功能进行重构时，由计算机主机通过计算机总线下载不同的配置数据，通过配置FPGA重新配置功能FPGA，即可改写功能FPGA的逻辑功能，使得电路具有新的功能。
按照本实用新型提供的一种基于计算机总线的FPGA在线可配置和重构电路与现有技术相比具有如下优点：本实用新型的现场可配置和重构功能使得功能FPGA能够根据使用者的要求对电路的逻辑功能进行重新设计和构成，使得同一个硬件电路能够完成不同的逻辑功能，从而提高了电路应用场合，使得本实用新型具有较高的通用性。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图。
图2是本实用新型的配置流程图。
图中：1.计算机总线；2.PCI桥芯片；3.本地总线；4.配置FPGA；5.功能FPGA；6.串口数据信号；7.外围接口。
具体实施方式
参见图1和图2，在本实用新型给出的一种基于计算机总线的FPGA功能在线可配置和重构电路的实施例，包括与计算机总线1、与所述计算机总线1连接的PCI桥芯片2、与所述PCI桥芯片2连接的本地总线3、与本地总线3相连的配置FPGA4和功能FPGA5、配置FPGA4和功能FPGA5相连的串口数据信号6及外围接口7。由计算机主机向所述计算机总线1发送配置命令，传输配置数据，通过PCI桥芯片2将计算机总线1上的命令、地址和数据转换为本地总线3上的控制信号、地址信号和数据信号，本地总线3上的控制信号和地址信号实现对配置FPGA4的选通和控制，使得配置FPGA4接收本地总线3上传输过来的数据信号，即功能FPGA5的配置数据，并通过配置FPGA4将配置数据转换为串口数据信号6，通过串口数据信号6将串行格式的配置数据输入到功能FPGA5内部，实现对功能FPGA5的逻辑功能的配置，配置后的功能FPGA5通过外围接口7实现对其它外围电路的控制。本实用新型中配置FPGA的功能已通过专用的仿真配置工具事先烧写固化，该配置FPGA的功能就是将配置数据转换为功能FPGA进行功能配置需要串行数据信号，数据格式按照功能FPGA要求的输入格式，该格式为FPGA的固有格式。
参见图1和图2，在本实施中，所述配置FPGA和功能FPGA均属于现场可编程的器件，其器件型号可不同，根据所需门阵列容量选择。所述配置FPGA在配置功能FPGA的同时，监视功能FPGA的配置状态输出，并将状态通过PCI桥通知计算机主机。主机根据配置FPGA提供的功能FPGA配置状态，判断功能FPGA是否配置成功，功能FPGA配置成功后，计算机主机可通过计算机总线访问功能FPGA内部的寄存器来实现预先设计的功能。
参见图1和图2，当需要对电路功能重新定义时，对功能FPGA功能进行重构即可，由计算机主机通过计算机总线下载不同的配置数据，通过配置FPGA重新配置功能FPGA，即可改写功能FPGA的逻辑功能，使得电路具有新的功能。
Claims (3)
1.一种基于计算机总线的FPGA功能在线可配置和重构电路，其特征在于：包括与计算机总线(1)通讯的PCI桥芯片(2)，与所述PCI桥芯片(2)相连接的配置FPGA(4)、与所述PCI桥芯片(2)相连接的功能FPGA(5)及外围接口电路(7)，将计算机总线的标准信号通过PCI桥芯片(2)转换为本地总线(3)，本地总线(3)连接配置FPGA(4)和功能FPGA(5)，实现对所述两个FPGA的控制，配置FPGA(4)的配置数据，通过串口数据信号(6)输入到功能FPGA(5)内部，实现对功能FPGA(5)的逻辑功能的重构。
2.如权利要求1所述的一种基于计算机总线的FPGA功能在线可配置和重构电路，其特征在于：所述配置FPGA(4)和功能FPGA(5)均属于现场可编程的器件，其器件型号可以不一致，根据所需门阵列容量选择。
3.如权利要求1所述的一种基于计算机总线的FPGA功能在线可配置和重构电路，其特征在于：所述配置FPGA(4)的功能是通过专用的仿真配置工具事先烧写固化的，其内部逻辑不能更改，占用固定的本地总线地址空间，是作为计算机总线到功能FPGA配置重构的桥梁。
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|---|---|---|---|
| CN 201220183724 CN202650009U (zh) | 2012-04-27 | 2012-04-27 | 一种基于计算机总线的fpga功能在线可配置和重构电路 |
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| CN 201220183724 CN202650009U (zh) | 2012-04-27 | 2012-04-27 | 一种基于计算机总线的fpga功能在线可配置和重构电路 |
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| CN202650009U true CN202650009U (zh) | 2013-01-02 |
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ID=47419083
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| CN 201220183724 Expired - Lifetime CN202650009U (zh) | 2012-04-27 | 2012-04-27 | 一种基于计算机总线的fpga功能在线可配置和重构电路 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN202650009U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106445878A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-02-22 | 成都旋极历通信息技术有限公司 | 一种在线可重构pci接口板卡平台 |
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2012
- 2012-04-27 CN CN 201220183724 patent/CN202650009U/zh not_active Expired - Lifetime
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