一种应用于反熔丝器件编程及测试系统的通信方法技术方案

本发明专利技术属于通信应用技术领域，涉及一种应用于反熔丝器件编程及测试系统的通信方法，主要是针对反熔丝FPGA、反熔丝PROM等反熔丝器件的编程及测试平台的软硬件通信方法；编程及测试系统包括：待编程及测试器件、协议处理模块、上位机软件、下位机硬件；创建了一种面向低复杂度应用系统的易于构建和解析、扩展性强的应用层通信协议结构，通信协议的传输帧构成有：协议头、对象编码、数据、协议尾；设备之间的通信传输过程为：上位机软件发送到一帧信息下位机硬件；下位机解析得到编程及测试命令、数据和对象编码，对器件进行编程及测试并反馈结果到上位机软件；上位机软件解析反馈信息并显示在软件界面，分析编程及测试结果，进行下一个编程、测试过程。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于反熔丝器件编程及测试系统的通信方法
本专利技术属于通信应用
，涉及一种应用于反熔丝器件编程及测试系统的通信方法，主要是针对反熔丝FPGA、反熔丝PROM等反熔丝器件的编程及测试平台的软硬件通信方法。
技术介绍
随着计算机应用技术和软硬件通信技术的飞速发展，各种通信协议成为连接上位机软件和下位机硬件的重要桥梁。通信协议种类繁多，有网络通信协议、串口通信协议等。各应用领域都推出多种通用型的标准通信协议，网络协议如TCP/IP网络协议、GPRS无线传输协议；串口通信协议如RS232协议、RS485协议、I2C协议、SPI协议、CAN总线协议等等。上位机软件和下位机硬件之间可以通过这些通信协议规则传递信息，准确的传输数据。然而这些协议只提供传输数据的基本方法，并没有命令和数据解析的完整解决方案。反熔丝器件编程及测试系统中上位机软件和下位机硬件通信时，常常是一种流式的传输方式，如USB的传输，串口的传输。但是这些传输方式只提供一个传输的通道，并没有提供设备间交互的功能，不能满足我们对反熔丝器件编程及测试的需求。实际应用中，需要在传输层上构建应用层协议，实现反熔丝器件编程及测试系统的软硬件通信。对低复杂度应用系统而言，若采用通用的常规复杂通信协议，往往设计复杂、成本高、效率低。针对以上问题，有必要提出一种面向低复杂度应用系统的新的应用层协议。本专利技术提供一种半定制型应用层通信协议及软硬件通信方法。该应用层协议简洁、可扩展性强、不受物理层通信协议限制，采用该协议的软硬件通信应用系统设计简单、资源耗费少、成本低、效率高，能实现以反熔丝器件编程及测试系统为典型代表的低复杂度应用系统中上位机软件和下位机硬件之间命令和数据的交互传输。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种反熔丝器件编程及测试系统的应用层通信协议及软硬件通信方法，使得上位机软件和下位机硬件实现功能交互，实现计算机对反熔丝器件的编程及测试。本专利技术采用以下技术方案解决上述技术问题：创建一种面向低复杂度应用系统的易于构建和解析、扩展性强的应用层通信协议结构。该协议结构被用于以反熔丝FPGA、反熔丝PROM为典型代表的反熔丝器件的编程及测试系统的软硬件交互过程中。本专利技术的反熔丝器件编程及测试系统包括：待编程及测试器件、协议处理模块、上位机软件、下位机硬件。该系统主要是完成对反熔丝FPGA、反熔丝PROM等反熔丝器件的编程及测试，下位机硬件通常可由微控制器或FPGA实现。系统中上位机软件向下位机硬件发送编程及测试命令，下位机硬件执行对器件编程及测试的命令并返回编程及测试的结果。系统中上位机软件和下位机硬件有各自的协议处理模块，每帧通信协议在通信前应被定义，协议处理模块完成对每帧协议的构建和解析。上位机通过协议处理模块构建每一帧通信协议向下位机硬件发送编程及测试命令和数据；下位机硬件通过协议处理模块解析收到的信息，得到编程及测试命令、对象编码及数据，对器件进行编程及测试，并返回执行结果。本专利技术的应用层通信协议的传输帧构成有：协议头、对象编码、数据、协议尾。协议头意味着一帧的开头，协议尾意味着一帧的结尾，协议头和协议尾组合形成编程及测试命令、编程及测试的成功与否。协议头和协议尾的组合具有多样性，常规命令只需分析协议头，自定义命令需同时分析协议头和协议尾；对象编码对应着编程及测试命令的不同对象和硬件参数，使得命令既可以同时被多个器件执行，也可以只被一个器件执行；数据为一帧信息的可选项，若命令中用到数据则在信息中添加数据内容及数据的校验码，只传输命令时无数据项。在编程及测试过程中反馈的数据长度不定，协议头和协议尾确保通信过程中对数据区域的判断，对象编码确保正确的器件及硬件参数按照编程及测试命令执行。系统中上位软件和下位机硬件按照本通信协议生成、传输并处理编程及测试命令、数据和执行结果。包括如下步骤：步骤一：统计不同的编程及测试命令，确定协议头和协议尾位宽，为各种命令和编程及测试结果设置协议头和协议尾；统计每种命令类型的器件执行对象和硬件参数个数，确定对象编码位宽，为每个对象和其参数设置对象编码；设计上位机软件和下位机硬件的协议处理模块，用来构建和解析每一帧通信协议；步骤二：根据不同的编程及测试命令，确定数据位宽，上位机软件的通信协议处理模块构建一帧信息发送到下位机硬件；步骤三：下位机硬件接收到信息，下位机的通信协议处理模块解析一帧信息，提取信息中的对象编码、命令、数据；步骤四：下位机硬件执行编程及测试命令，对符合对象编码的器件进行编程及测试。下位机的通信协议处理模块根据编程及测试结果构建一帧信息发送到上位机；步骤五：上位机软件接收到信息，上位机软件的通信协议处理模块解析一帧信息，得到编程及测试结果；步骤六：上位机软件分析编程及测试结果，重复步骤二到步骤五。本专利技术有以下特点：结构简单，易于自动构建和解析，实现了编程及测试系统设备间的命令交互，能够针对正确的器件进行编程或测试，传输稳定的数据。易于实现，资源耗费少，成本低，满足编程及测试系统的通信；通用性强，对于新的命令不必修改协议格式，只需添加新命令(修改协议头或协议尾)；不依赖于特定的物理层传输协议，对于新的器件及新参数不必修改物理层通信协议及物理层通信模块，只需增加对象编码；扩展性好，协议不限定协议头、协议尾、对象编码、数据的位宽。当命令、器件增加时，根据需求设置合适的位宽用来满足协议的构建，数据的校验码确保了任意长度数据的稳定传输。每种命令可以同时对多个器件对象编程及测试，也可以只针对一个器件对象。对已经完成的协议处理模块来说，只需增加命令定义，构建和解析流程不需要变化。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实例或本专利技术技术中的技术方案，下面将对实例或本专利技术技术中所需要使用的附图作简单地介绍。下面描述中的附图是本专利技术的一些实例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的应用层通信协议的帧结构示意图。图2为本专利技术的应用层通信协议的帧示例示意图。图3为反熔丝PROM器件编程及测试系统应用实例的通信帧示意图。图4为反熔丝FPGA器件编程及测试系统应用实例的通信帧示意图。图5为本专利技术的反熔丝器件编程及测试系统的构成示意图。图6为本专利技术的通信传输过程的示意图。图7为反熔丝FPGA测试过程的示意图。图8为反熔丝FPGA硬件编程过程的示意图。具体实施方式为使本专利技术实例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实例中的附图，对本专利技术实例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实例是本专利技术一部分实例，而不是全部的实例。基于本专利技术中的实例，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例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术的应用层通信协议的帧结构示意图。本应用层通信协议为面向低复杂度应用系统的应用层协议，实现上位机软件对反熔丝FPGA、反熔丝PROM等反熔丝器件的编程及测试。本通信协议为半定制的通信协议，可添加自定义命令、器件。本通信协议的一帧有如下几个部分：协议头，协议尾：每一帧通信协议从协议头开始，到协议尾结束，协议头和协议尾共同组合形成编程及测试所需命令。协议头和协议尾的位宽根据命令总数决定，由具有特殊意义的字符串组成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于反熔丝器件编程及测试系统的通信方法，所述的系统包括待编程及测试器件、协议处理模块、上位机软件、下位机硬件，系统中上位机软件向下位机硬件发送编程及测试命令，下位机硬件执行对反熔丝器件编程及测试的命令并返回编程及测试的结果；系统内软硬件应用层通信协议的传输帧由协议头、对象编码、数据、协议尾构成，协议头和协议尾共同组合形成编程及测试所需命令，对象编码对应不同的待编程及测试对象、硬件参数，数据为一帧信息的可选项，若命令中用到数据则在信息中添加数据内容及数据的校验码，只传输命令时无数据项；上位机软件和下位机硬件通过应用层通信协议传递信息，实现计算机对反熔丝器件的编程及测试，系统中软硬件通信过程如下：步骤一：统计不同的编程及测试命令，确定协议头和协议尾位宽，为各种命令和编程及测试结果设置协议头和协议尾；统计每种命令类型的器件执行对象和硬件参数个数，确定对象编码位宽，为每个对象和其参数设置对象编码；设计上位机软件和下位机硬件的协议处理模块，用来构建和解析每一帧通信协议；步骤二：根据不同的编程及测试命令，确定数据位宽，上位机软件的通信协议处理模块构建一帧信息发送到下位机硬件；步骤三：下位机硬件接收到信息，经通信协议处理模块解析得到信息中的对象编码、命令、数据；步骤四：下位机硬件执行编程及测试命令，对符合对象编码的器件进行编程及测试；下位机的通信协议处理模块根据编程及测试结果构建一帧信息发送到上位机；步骤五：上位机软件接收到信息，经通信协议处理模块解析一帧信息，得到编程及测试结果；步骤六：上位机软件分析编程及测试结果，重复步骤二到步骤五。...

【技术特征摘要】
1.一种应用于反熔丝器件编程及测试系统的通信方法，所述的系统包括待编程及测试器件、协议处理模块、上位机软件、下位机硬件，系统中上位机软件向下位机硬件发送编程及测试命令，下位机硬件执行对反熔丝器件编程及测试的命令并返回编程及测试的结果；系统内软硬件应用层通信协议的传输帧由协议头、对象编码、数据、协议尾构成，协议头和协议尾共同组合形成编程及测试所需命令，对象编码对应不同的待编程及测试对象、硬件参数，数据为一帧信息的可选项，若命令中用到数据则在信息中添加数据内容及数据的校验码，只传输命令时无数据项；上位机软件和下位机硬件通过应用层通信协议传递信息，实现计算机对反熔丝器件的编程及测试，系统中软硬件通信过程如下：步骤一：统计不同的编程及测试命令，确定协议头和协议尾位宽，为各种命令和编程及测试结果设置协议头和协议尾；统计每种命令类型的器件执行对象和硬件参数个数，确定对象编码位宽，为每个对象和其参数设置对象编码；设计上位机软件和下位机硬件的协议处理模块，用来构建和解析每一帧通信协议；步骤二：根据不同的编程及测试命令，确定数据位宽，上位机软件的通信协议处理模块构建一帧信息发送到下位...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜涛，晁醒，李威，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51