一种基于DSP的FPGA程序远程在线更新系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于DSP的FPGA程序远程在线更新系统，包括：DSP、应用FPGA、管理FPGA和外置FLASH；所述DSP交互于应用FPGA和管理FPGA；所述外置FLASH交互于应用FPGA和管理FPGA；所述管理FPGA用于在线配置应用FPGA和烧写应用FPGA的外置FLASH；所述DSP接收应用FPGA的更新数据并通过管理FPGA更新应用FPGA。本发明专利技术还公开了一种基于DSP的FPGA程序远程在线更新方法。本发明专利技术通过设置上述模块和步骤，在信号处理模块已安装好的现场中，可在不拆开模块的前提下，通过网口或串口远程在线更新FPGA；并且可以提高批量作业效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于DSP的FPGA程序远程在线更新系统及方法
本专利技术涉及通用信号处理模块设计领域，具体涉及一种基于DSP的FPGA程序远程在线更新系统及方法。
技术介绍
一个用于信号处理的模块典型设计方案为DSP+FPGA的架构，这样可同时兼顾运算与控制的需求。随着技术不断更迭，无论从调试角度还是现场使用角度，现在很多系统都需要组件或模块具备在线自动升级功能。而现有FPGA程序在线更新方式通常是利用FPGA开发环境通过FPGA芯片专用的JTAG接口下载程序。这样的方式不仅需要模块预留专用物理接口，还需要操作员准备FPGA专用的仿真器，执行更新操作时也不能离模块太远；当模块数量比较多时，也需要操作员对每个模块单独操作才能完成更新，操作效率低下。现有技术中，对于FPGA芯片的数据更新存在以下缺陷：1、需要信号处理模块额外将JTAG接口信号线引到外部面板或接口，否则现场为信号处理模块更新FPGA程序时需要将模块拆开，影响效率；2、无法在信号处理模块带电运行期间直接动态升级FPGA程序；3、不利于现场调试活动中临时在线更新FPGA；4、无法远程更新FPGA。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中对于FPGA芯片的数据更新存在需要信号处理模块额外将JTAG接口信号线引到外部面板或接口，否则现场为信号处理模块更新FPGA程序时需要将模块拆开，影响效率；无法在信号处理模块带电运行期间直接动态升级FPGA程序；不利于现场调试活动中临时在线更新FPGA；无法远程更新FPGA等多种缺陷，目的在于提供一种基于DSP的FPGA程序远程在线更新系统及方法，解决上述问题。本专利技术通过下述技术方案实现：一种基于DSP的FPGA程序远程在线更新系统，包括：DSP、应用FPGA、管理FPGA和外置FLASH；所述DSP交互于应用FPGA和管理FPGA；所述外置FLASH交互于应用FPGA和管理FPGA；所述管理FPGA用于在线配置应用FPGA和烧写应用FPGA的外置FLASH；所述DSP接收应用FPGA的更新数据并通过管理FPGA更新应用FPGA。现有技术中，对于FPGA芯片的数据更新存在需要信号处理模块额外将JTAG接口信号线引到外部面板或接口，否则现场为信号处理模块更新FPGA程序时需要将模块拆开，影响效率；无法在信号处理模块带电运行期间直接动态升级FPGA程序；不利于现场调试活动中临时在线更新FPGA；无法远程更新FPGA等多种缺陷。本专利技术应用时，为了实现应用FPGA的在线更新，本专利技术创造性的使用了管理FPGA，通过管理FPGA对应用FPGA进行更新；DSP接收上位机的更新数据，并将更新数据发送给管理FPGA，而管理FPGA根据更新数据的类型，对应用FPGA进行更新，从而实现FPGA的在线更新，这样的更新方式可以拓展到多个FPGA的情况，也就是通过一个管理FPGA向多个应用FPGA下发更新数据，并执行更新指令。本专利技术通过设置上述模块，在信号处理模块已安装好的现场中，可在不拆开模块的前提下，通过网口或串口远程在线更新FPGA；并且可以提高批量作业效率。进一步的，所述通过管理FPGA更新应用FPGA包括动态加载；所述动态加载包括：管理FPGA发送更新数据到应用FPGA；所述应用FPGA运行更新数据，且更新数据未存入非易失性存储器。本专利技术应用时，为了针对于应用FPGA在调试、测试过程中临时修改和验证程序，所以采用了这种方式进行数据更新，执行动态加载后，应用FPGA会应用新程序，新程序没有存入非易失性存储器，掉电后新程序丢失，重新上电时会回到旧程序状态，该特性有利于调试、测试活动过程中经常临时修改同时不想修改Flash的情况。进一步的，所述通过管理FPGA更新应用FPGA包括Flash更新；所述Flash更新包括：管理FPGA将更新数据烧写进应用FPGA的外置FLASH；应用FPGA保持老程序状态直至管理FPGA控制应用FPGA加载更新数据。本专利技术应用时，为了针对于永久升级FPGA程序到验证后的版本，采用了这种方式进行数据更新，执行Flash更新后，应用FPGA依然保持老程序状态，仅是Flash内容更新为新程序。管理FPGA需要额外的控制信号通知应用FPGA重新加载FLASH后，应用FPGA才会应用新程序。这种方式可以有效的保证应用FPGA运行于稳定环境中，从而减小了进行数据更新的风险。一种基于DSP的FPGA程序远程在线更新方法，包括以下步骤：S1：DSP接收应用FPGA的更新数据；S2：DSP将接收到的更新数据发送给管理FPGA；S3：管理FPGA根据更新数据的类型对应用FPGA的数据进行更新。本专利技术应用时，为了实现应用FPGA的在线更新，本专利技术创造性的使用了管理FPGA，通过管理FPGA对应用FPGA进行更新；DSP接收上位机的更新数据，并将更新数据发送给管理FPGA，而管理FPGA根据更新数据的类型，对应用FPGA进行更新，从而实现FPGA的在线更新，这样的更新方式可以拓展到多个FPGA的情况，也就是通过一个管理FPGA向多个应用FPGA下发更新数据，并执行更新指令。本专利技术通过设置上述步骤，在信号处理模块已安装好的现场中，可在不拆开模块的前提下，通过网口或串口远程在线更新FPGA；并且可以提高批量作业效率。进一步的，步骤S1包括以下子步骤：S11：接收缓冲区中存在数据时，从缓冲区中读取一段数据；S12：检测是否存在退格指令和回车指令；S13：当存在退格指令时，对shell缓存进行退格处理；当存在回车指令时，对shell缓存进行回车处理；当不存在退格指令和回车指令时，将数据存入shell缓存。本专利技术应用时，这种方式适用于串口通信，控制命令下发和运行状态显示过程中使用纯ASCII字符作为数据内容，这样用户可通过串口终端直接肉眼识别当前DSP运行状态，也可以方便记忆和输入控制命令。本专利技术设置上述步骤可以方便的识别具体的指令，从而实现对DSP的控制。进一步的，步骤S3包括以下子步骤：当更新数据的类型为动态加载数据时，管理FPGA发送更新数据到应用FPGA；应用FPGA运行更新数据，且更新数据未存入非易失性存储器。本专利技术应用时，为了针对于应用FPGA在调试、测试过程中临时修改和验证程序，所以采用了这种方式进行数据更新，执行动态加载后，应用FPGA会应用新程序，新程序没有存入非易失性存储器，掉电后新程序丢失，重新上电时会回到旧程序状态，该特性有利于调试、测试活动过程中经常临时修改同时不想修改Flash的情况。进一步的，步骤S3包括以下子步骤：当更新数据的类型为Flash更新数据时，管理FPGA将更新数据烧写进应用FPGA的外置FLASH；应用FPGA保持老程序状态直至管理FPGA控制应用FPGA加载更新数据。本专利技术应用时，为了针对于永久升级FPGA程序到验证后的版本，采用了这种方式进行数据更新，执行Flash更新后，应用FPGA依然保持老程序状态，仅是Flash内容更新为新程序。管理FPGA需要额外的控制信号通知应用FPGA重新加载FLASH后，应用FPGA才会应用新程序。这种方式可以有效的保证应用FPGA运行于稳定环境中，从而减小了进行数据更新的风险。进一步的，所述应用FPGA的数量为多个，且所有的应用FPGA均通过管理FPG本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于DSP的FPGA程序远程在线更新系统，其特征在于，包括：DSP、应用FPGA、管理FPGA和外置FLASH；所述DSP交互于应用FPGA和管理FPGA；所述外置FLASH交互于应用FPGA和管理FPGA；所述管理FPGA用于在线配置应用FPGA和烧写应用FPGA的外置FLASH；所述DSP接收应用FPGA的更新数据并通过管理FPGA更新应用FPGA。

【技术特征摘要】
1.一种基于DSP的FPGA程序远程在线更新系统，其特征在于，包括：DSP、应用FPGA、管理FPGA和外置FLASH；所述DSP交互于应用FPGA和管理FPGA；所述外置FLASH交互于应用FPGA和管理FPGA；所述管理FPGA用于在线配置应用FPGA和烧写应用FPGA的外置FLASH；所述DSP接收应用FPGA的更新数据并通过管理FPGA更新应用FPGA。2.根据权利要求1所述的一种基于DSP的FPGA程序远程在线更新系统，其特征在于，所述通过管理FPGA更新应用FPGA包括动态加载；所述动态加载包括：管理FPGA发送更新数据到应用FPGA；所述应用FPGA运行更新数据，且更新数据未存入非易失性存储器。3.根据权利要求1所述的一种基于DSP的FPGA程序远程在线更新系统，其特征在于，所述通过管理FPGA更新应用FPGA包括Flash更新；所述Flash更新包括：管理FPGA将更新数据烧写进应用FPGA的外置FLASH；应用FPGA保持老程序状态直至管理FPGA控制应用FPGA加载更新数据。4.一种基于DSP的FPGA程序远程在线更新方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：DSP接收应用FPGA的更新数据；S2：DSP将接收到的更新数据发送给管理FPGA；S3：管理FPG...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昌昊，黄菊，李彦平，李坤贺，邹佳鑫，蒲永材，谭晟吉，李昊哲，陈航，卢峥，陈刚，
申请(专利权)人：中国兵器装备集团自动化研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51