一种FPGA在线升级方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种FPGA在线升级方法及设备，在不增加额外的逻辑器件的前提下，实现FPGA配置文件的在线升级。其中的FPGA在线升级方法包括：FPGA接收配置文件升级数据包，并解析接收的配置文件升级数据包，获得配置数据；所述FPGA将获得的配置数据存储到先入先出队列FIFO；所述FPGA从所述FIFO读取所述配置数据，并将读取的配置数据存储至非易失性存储器中；所述FPGA重新载入所述非易失性存储器读取配置数据，对所述FPGA进行配置，完成升级。

【技术实现步骤摘要】
一种FPGA在线升级方法及设备
本专利技术涉及现场可编程门阵列(Field－ProgrammableGateArray，FPGA)
，特别涉及一种FPGA在线升级方法及设备。
技术介绍
FPGA是常用的逻辑器件之一，通常通过对应的综合工具的编译生成配置文件，当FPGA载入配置文件后，即可使得FPGA实现设计需要的逻辑功能。而当FPGA的随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)掉电时，由于RAM的掉电数据丢失特性，使得通过配置文件形成的逻辑功能无法保存，所以FPGA在使用前均有一个配置的过程，使用FPGA的电子设备在上电后，会首先进行配置文件的载入。现有技术中，FPGA载入配置文件分为主动配置方式和被动配置方式。主动配置方式即为FPGA主动读取存储器中的配置文件，其中存储器是非易失性存储器，例如Flash完成配置过程。被动配置方式即为外部的控制器件，例如中央处理器(CentralProcessingUnit，CPU)读取非易失性存储器中的配置文件，通过控制FPGA的配置管脚，以满足FPGA时序的方式进行配置，完成配置过程。当FPGA的电子设备做好以后，其配置文件就固定了。如果需要改变或者增加FPGA的逻辑功能，就需要改变FPGA的配置文件。现有技术中，主要通过下载器，例如通用串行总线(UniversalSerialBus，USB)下载器或联合测试工作组(JointTestActionGroup，JTAG)下载器连接PC和FPGA重新写入配置文件。可见，现有技术中，对FPGA进行升级都需要借助额外的逻辑器件，例如USB下载器或JTAG下载器，或者CPU。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种FPGA在线升级方法及设备，在不增加额外的逻辑器件的前提下，实现FPGA配置文件的在线升级。第一方面，提供了一种FPGA在线升级方法，该升级方法包括：FPGA接收配置文件升级数据包，并解析接收的配置文件升级数据包，获得配置数据；所述FPGA将获得的配置数据存储到先入先出队列FIFO；所述FPGA从所述FIFO读取所述配置数据，并将读取的配置数据存储至非易失性存储器中；所述FPGA重新载入所述非易失性存储器读取配置数据，对所述FPGA进行升级。可选的，所述FPGA将获得的配置数据存储到先入先出队列FIFO，包括：所述FPGA验证所述获得的配置数据是否正确；若验证正确，则所述FPGA将所述获得的配置数据存储到所述FIFO。可选的，在所述FPGA将获得的配置数据存储到先入先出队列FIFO之前，还包括：所述FPGA根据所述FIFO的存储空间的大小，及存储空间的大小与数据传输率的映射关系，确定传输所述获得的配置数据的传输速率。可选的，所述FPGA重新载入所述非易失性存储器读取配置数据，对所述FPGA进行升级，包括：所述FPGA确定所述配置数据是否已存储完；若所述FPGA确定存储完所述配置数据，则所述FPGA发送触发信号到复位电路，所述触发信号用于触发所述复位电路对所述FPGA进行复位；在所述FPGA进行复位时，所述FPGA重新载入所述配置数据，对所述FPGA进行配置。第二方面，提供了一种FPGA在线升级设备，该升级设备包括：解析单元，用于接收配置文件升级数据包，并解析接收的配置文件升级数据包，获得配置数据；第一存储单元，用于将获得的配置数据存储到先入先出队列FIFO；第二存储单元，用于从所述FIFO读取所述配置数据，并将读取的配置数据存储至非易失性存储器中；升级单元，用于重新载入所述非易失性存储器读取配置数据，对所述FPGA进行升级。可选的，所述第一存储单元具体用于：验证所述获得的配置数据是否正确；若验证正确，则将所述获得的配置数据存储到所述FIFO。可选的，所述设备还包括确定单元，用于：在将获得的配置数据存储到先入先出队列FIFO之前，根据所述FIFO的存储空间的大小，及存储空间的大小与数据传输率的映射关系，确定传输所述获得的配置数据的传输速率。可选的，所述升级单元具体用于：确定所述配置数据是否已存储完；若确定存储完所述配置数据，则发送触发信号到复位电路，所述触发信号用于触发所述复位电路对所述FPGA进行复位；在进行复位时，重新载入所述配置数据，对所述FPGA进行配置。第三方面，提供了一种FPGA在线升级设备，该升级设备包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令实现如第一方面任一所述的方法。第四方面，提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项所述的方法。本专利技术实施例提供一种新的FPGA在线升级方法及设备，FPGA获取了外部设备传输的配置数据后，可以先存入先出队列(FirstInputFirstOutput，FIFO)，再转存到非易失性存储器中。这样FPGA在需要升级时可以直接从非易失性存储器读取配置数据，完成升级。由于配置数据是存储在非易失性存储器，因此不需要掉电，可以实现在线升级。同时本专利技术实施例中的FPGA在线升级方法不需要增加额外的外部设备就能够实现FPGA在线升级。附图说明图1是本专利技术实施例提供的FPGA在线升级方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的FPGA的一种工作状态机的示意图；图3为本专利技术实施例提供的复位电路的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的复位电路的控制时序示意图；图5为本专利技术实施例提供的FPGA在线升级设备的一种结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的FPGA在线升级设备的一种结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。现有技术可以通过USB下载器实现FPGA的升级，但是USB下载器驱动能力较弱，无法实现远程升级。或者通过JTAG下载器实现FPGA的升级，但是JTAG下载器的JTAG接口不支持长距离传输数据，不适合长距离应用场景。又或者，现有技术可以利用外部的CPU资源实现FPGA的升级，但如果只有一个CPU时是无法同时对多个FPGA实现在线升级。鉴于此，本专利技术实施例提供一种新的FPGA在线升级方法，FPGA获取了外部设备传输的配置数据后，可以先存入先出队列(FirstInputFirstOutput，FIFO)，再转存到非易失性存储器中。这样FPGA在需要升级时可以直接从非易失性存储器读取配置数据，完成升级。由于配置数据是存储在非易失性存储器，因此不需要掉电，可以实现在线升级。本专利技术实施例中的FPGA在线升级方法不需要增加额外的外部设备就能够实现FPGA在线升级。下面结合说明书附图介绍本专利技术实施例提供的技术方案。请参见图1，本专利技术实施例提供一种FPGA在线升级方法，该在线升级方法可以由FPGA执行，该方法的流程描述如下：S101：FPGA接收配置文件升级数据包，并解析接收的配置文件升级数据包，获得配置数据；S102：FPGA将获得的配置数据存储到FIFO；S103：FPGA从FIFO读取配置数据，并将读取的配置数据存储至非易失性存储器中；S104：FPGA重新载入非易失性存储器读取配置数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种现场可编程门阵列FPGA在线升级方法，其特征在于，包括：FPGA接收配置文件升级数据包，并解析接收的配置文件升级数据包，获得配置数据；所述FPGA将获得的配置数据存储到先入先出队列FIFO；所述FPGA从所述FIFO读取所述配置数据，并将读取的配置数据存储至非易失性存储器中；所述FPGA重新载入所述非易失性存储器读取配置数据，对所述FPGA进行升级。

【技术特征摘要】
1.一种现场可编程门阵列FPGA在线升级方法，其特征在于，包括：FPGA接收配置文件升级数据包，并解析接收的配置文件升级数据包，获得配置数据；所述FPGA将获得的配置数据存储到先入先出队列FIFO；所述FPGA从所述FIFO读取所述配置数据，并将读取的配置数据存储至非易失性存储器中；所述FPGA重新载入所述非易失性存储器读取配置数据，对所述FPGA进行升级。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述FPGA将获得的配置数据存储到先入先出队列FIFO，包括：所述FPGA验证所述获得的配置数据是否正确；若验证正确，则所述FPGA将所述获得的配置数据存储到所述FIFO。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述FPGA将获得的配置数据存储到先入先出队列FIFO之前，还包括：所述FPGA根据所述FIFO的存储空间的大小，及存储空间的大小与数据传输率的映射关系，确定传输所述获得的配置数据的传输速率。4.如权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述FPGA重新载入所述非易失性存储器读取配置数据，对所述FPGA进行升级，包括：所述FPGA确定所述配置数据是否已存储完；若所述FPGA确定存储完所述配置数据，则所述FPGA发送触发信号到复位电路，所述触发信号用于触发所述复位电路对所述FPGA进行复位；在所述FPGA进行复位时，所述FPGA重新载入所述配置数据，对所述FPGA进行配置。5.一种现场可编程门阵列FPGA在线升级设备，其特征在于，包括：解析单元，用于接收配置文件升级数据包，并解析接...

【专利技术属性】
技术研发人员：董煜民，杨建军，
申请(专利权)人：浙江大华技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33