一种FPGA配置文件在线升级系统技术方案

本发明专利技术公开了一种FPGA配置文件在线升级系统，在进行FPGA配置文件升级时，主控制单元控制切换开关将主控制单元与外设之间的数据通路连通，主控制单元从外设中读取FPGA配置文件，在完成FPGA配置文件的读取之后，主控制单元控制切换开关将主控制单元与存储器之间的数据通路连通，主控制单元将读取的FPGA配置文件存储到存储器中，在完成FPGA配置文件的存储之后，主控制单元控制切换开关将FPGA与存储器之间的数据通路连通，主控制单元触发FPGA从存储器中重新载入配置文件进行配置。本发明专利技术系统可以通过使用U盘外设并配合拨码或旋转开关，灵活的对FPGA配置文件进行在线升级。

【技术实现步骤摘要】
一种FPGA配置文件在线升级系统
本专利技术涉及电子电路设计
，具体涉及一种FPGA配置文件在线升级系统。
技术介绍
在当今瞬息万变的市场环境中，产品是否便于现场升级，已成为产品降低服务成本、进入市场的一个关键因素。随着FPGA的发展，其密度更高，容量更大，功耗更低，并集成了更多的IP核，为系统设计者动态改变运行电路中的逻辑功能创造了条件，也为现场升级等奠定了硬件基础。但由于FPGA的掉电易失性，系统在每次上电时，必须对其重新进行数据配置，只有在数据配置正确的情况下系统才能正常的工作。FPGA有多种配置模式，可以采用FPGA加EPROM的配置模式，此模式主要通过下载电缆由计算机直接对其进行配置，硬件电路简单，调试方便，也可以将FPGA作为微处理器的外设，由微处理器对其编程。在实际产品中一般采用EPROM的方式对FPGA进行配置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种FPGA配置文件在线升级系统，可以完成FPGA配置文件在线升级，同时还可以保证FPGA升级的可靠性，防止在升级过程中由于错误造成无法启动等问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种FPGA配置文件在线升级系统，其特征是，包括主控制单元、存储有FPGA配置文件的外设、用于存储FPGA配置文件的存储器，以及用于连通或断开数据通路的切换开关；在进行FPGA配置文件升级时，主控制单元控制切换开关将主控制单元与外设之间的数据通路连通，主控制单元从外设中读取待升级的FPGA配置文件，在完成FPGA配置文件的读取之后，主控制单元控制切换开关将主控制单元与存储器之间的数据通路连通，主控制单元将读取的FPGA配置文件存储到存储器中，在完成FPGA配置文件的存储之后，主控制单元控制切换开关将FPGA与存储器之间的数据通路连通，主控制单元触发FPGA从存储器中重新载入待升级的FPGA配置文件进行配置。进一步的，还包括用来控制FPGA供电电源通断的电源控制单元，主控制单元通过此电源控制单元触发FPGA断电重启，重新载入待升级的FPGA配置文件。进一步的，存储器的存储空间包括两个存储区，其中一个存储区存储待升级的FPGA配置文件，另一个存储区存储本次升级前的FPGA配置文件；主控制单元在确定FPGA重新载入待升级的FPGA配置文件，并进行配置成功时，将待升级的FPGA配置文件覆盖另一存储区内存储的本次升级前的FPGA配置文件。进一步的，还包括切换指令输入单元，切换指令输入单元的输出端连接主控制单元，主控制单元接收切换指令输入单元输入的指令，并依据此指令来控制切换开关连通或断开各数据通路。进一步的，切换指令输入单元包括对应“配置状态”、“测试运行”、“正常运行”功能的指令，当指令为“配置状态”时，对应先打开主控制单元与外设之间的数据通路连通，主控制单元从外设中读取待升级的FPGA配置文件，完成FPGA配置文件的读取之后，然后打开主控制单元与存储器之间的数据通路连通，然后指令转为“测试运行”时，对应打开FPGA与存储器之间的数据通路连通，主控制单元触发FPGA从存储器中重新载入待升级的FPGA配置文件进行配置，然后指令转为“正常运行”时，对应打开主控制单元与存储器之间的数据通路连通，删除升级前的FPGA配置文件并保留此次待升级的FPGA配置文件。进一步的，在系统刚上电工作时，若指令为“正常运行”状态，主控制单元与存储器之间的数据通路连通，删除升级前的FPGA配置文件并保留此次待升级的FPGA配置文件，然后打开FPGA与存储器之间的数据通路连通，主控制单元触发FPGA从存储器中重新载入待升级的FPGA配置文件进行配置。进一步的，还包括状态指示单元，用来指示FPGA配置文件升级过程中的状态，状态包括“读取文件”、“读取完成”、“正常运行”和“状态错误”。进一步的，切换指令输入单元还包括对应“删除配置”功能的指令，当指令为“删除配置”时，打开主控制单元与存储器之间的数据通路连通，删除存储器内存储待升级的FPGA配置文件。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术在工程现场，使用U盘并配合拨码或旋转开关，可以灵活的对FPGA进行在线升级，无需返厂升级，LED灯可指示升级状态，并可在出现升级故障时，及时返回升级前状态并直观的提示升级人员，同时利用微处理器还可以保证FPGA升级的可靠性，防止在升级过程中由于错误造成无法启动等问题，并且可防止无授权人员升级等问题的发生，操作简单，准确可靠。附图说明图1为本专利技术在线升级系统具体实施例的框架示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。本专利技术的一种FPGA配置文件在线升级系统，用于连接FPGA的配置接口对FPGA内配置文件进行在线升级，包括主控制单元、存储有FPGA配置文件的外设、用于存储FPGA配置文件的存储器，以及用于连通或断开数据通路的切换开关；在进行FPGA配置文件升级时，主控制单元控制切换开关将主控制单元与外设之间的数据通路连通，主控制单元从外设中读取待升级的FPGA配置文件，在完成FPGA配置文件的读取之后，主控制单元控制切换开关将主控制单元与存储器之间的数据通路连通，主控制单元将读取的FPGA配置文件存储到存储器中，在完成FPGA配置文件的存储之后，主控制单元控制切换开关将FPGA与存储器之间的数据通路连通，主控制单元触发FPGA从存储器中重新载入待升级的FPGA配置文件进行配置。进一步的，还包括用来控制FPGA供电电源通断的电源控制单元，主控制单元通过此电源控制单元触发FPGA断电重启，重新载入待升级的FPGA配置文件。进一步的，存储器的存储空间包括两个存储区，其中一个存储区存储待升级的FPGA配置文件，另一个存储区存储本次升级前的FPGA配置文件；主控制单元在确定FPGA重新载入待升级的FPGA配置文件，并进行配置成功时，将待升级的FPGA配置文件覆盖另一存储区内存储的本次升级前的FPGA配置文件。进一步的，还包括切换指令输入单元，切换指令输入单元的输出端连接主控制单元，主控制单元接收切换指令输入单元输入的指令，并依据此指令来控制切换开关连通或断开各数据通路。进一步的，切换指令输入单元包括对应“配置状态”、“测试运行”、“正常运行”功能的指令，当指令为“配置状态”时，对应先打开主控制单元与外设之间的数据通路连通，主控制单元从外设中读取待升级的FPGA配置文件，完成FPGA配置文件的读取之后，然后打开主控制单元与存储器之间的数据通路连通，然后指令转为“测试运行”时，对应打开FPGA与存储器之间的数据通路连通，主控制单元触发FPGA从存储器中重新载入待升级的FPGA配置文件进行配置，然后指令转为“正常运行”时，对应打开主控制单元与存储器之间的数据通路连通，删除升级前的FPGA配置文件并保留此次待升级的FPGA配置文件。进一步的，在系统刚上电工作时，若指令为“正常运行”状态，主控制单元与存储器之间的数据通路连通，删除升级前的FPGA配置文件并保留此次待升级的FPGA配置文件，然后打开FPGA与存储器之间的数据通路连通，主控制单元触发FPGA从存储器中重新载入待升级的FPGA配置文件进行配置。此切本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种FPGA配置文件在线升级系统，其特征是，包括主控制单元、存储有FPGA配置文件的外设、用于存储FPGA配置文件的存储器，以及用于连通或断开数据通路的切换开关；在进行FPGA配置文件升级时，主控制单元控制切换开关将主控制单元与外设之间的数据通路连通，主控制单元从外设中读取待升级的FPGA配置文件，在完成FPGA配置文件的读取之后，主控制单元控制切换开关将主控制单元与存储器之间的数据通路连通，主控制单元将读取的FPGA配置文件存储到存储器中，在完成FPGA配置文件的存储之后，主控制单元控制切换开关将FPGA与存储器之间的数据通路连通，主控制单元触发FPGA从存储器中重新载入待升级的FPGA配置文件进行配置。

【技术特征摘要】
1.一种FPGA配置文件在线升级系统，其特征是，包括主控制单元、存储有FPGA配置文件的外设、用于存储FPGA配置文件的存储器，以及用于连通或断开数据通路的切换开关；在进行FPGA配置文件升级时，主控制单元控制切换开关将主控制单元与外设之间的数据通路连通，主控制单元从外设中读取待升级的FPGA配置文件，在完成FPGA配置文件的读取之后，主控制单元控制切换开关将主控制单元与存储器之间的数据通路连通，主控制单元将读取的FPGA配置文件存储到存储器中，在完成FPGA配置文件的存储之后，主控制单元控制切换开关将FPGA与存储器之间的数据通路连通，主控制单元触发FPGA从存储器中重新载入待升级的FPGA配置文件进行配置。2.根据权利要求1所述的一种FPGA配置文件在线升级系统，其特征是，还包括用来控制FPGA供电电源通断的电源控制单元，主控制单元通过此电源控制单元触发FPGA断电重启，重新载入待升级的FPGA配置文件。3.根据权利要求1所述的一种FPGA配置文件在线升级系统，其特征是，存储器的存储空间包括两个存储区，其中一个存储区存储待升级的FPGA配置文件，另一个存储区存储本次升级前的FPGA配置文件；主控制单元在确定FPGA重新载入待升级的FPGA配置文件，并进行配置成功时，将待升级的FPGA配置文件覆盖另一存储区内存储的本次升级前的FPGA配置文件。4.根据权利要求3所述的一种FPGA配置文件在线升级系统，其特征是，还包括切换指令输入单元，切换指令输入单元的输出端连接主控制单元，主控制单元接收切换指令输入单元输入的指令，并依据此指令来控制切换开关连通或断开各数据通...

【专利技术属性】
技术研发人员：田海波，吴胜华，
申请(专利权)人：南京国电南自维美德自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32