一种基于以太网的制造技术

本发明专利技术提供一种基于以太网的

【技术实现步骤摘要】
一种基于以太网的FPGA阵列远程配置和调试方法


[0001]本专利技术涉及
FPGA

，特别涉及一种基于以太网的
FPGA
阵列远程配置和调试方法
。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的迅猛发展，
FPGA
以其资源丰富
、
并行逻辑处理能力强
、
可重复在线编程等特点，常作为嵌入式设备的核心处理器，在多种领域广泛应用，嵌入式设备在使用过程中经常因功能更新
、
缺陷修改
、
性能提升等原因需要进行程序升级更新及调试维护
。
[0003]目前使用最广泛的
FPGA
是基于
SRAM
技术的，它的配置文件是存放在外置的
Flash
存储芯片中，传统的
FPGA
更新与调试方法是维护人员到现场应用串行配置边界扫描
(JTAG)
来访问
FPGA
，并对
FPGA
的配置
Flash
进行程序更新
。
如果设备应用在人类难以到达的区域
(
如高温
、
高湿
、
腐蚀
、
密闭空间
、
野外等恶劣偏远环境中
)
，
JTAG
更新方式失效
。
[0004]为了弥补
JTAG
更新的局限性，已经有了远程更新相关研究，目前国内外出现的
FPGA
远程更新的方案基本分为两大类：一类是针对早期的内部没有专用远程升级电路的
FPGA
器件，采用单片机
、CPLD、DSP、ARM
等作为辅助配置器件，配合外部
Flash
和以太网芯片来实现，这些方案灵活性高但设计复杂且提高了成本；另一类是针对最新推出的
FPGA
器件，其自带了远程升级内核或逻辑块，只要结合外部数据配置通道，即可实现远程更新，该方案附加电路少，节省硬件资源，但却占用了
FPGA
的内部逻辑资源，而且只适用特定型号的
FPGA。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术第一方面提供了一种基于以太网的
FPGA
阵列远程配置方法，以解决现有技术中传统
JTAG
的配置文件升级以及调试受限于人机地点，
FPGA
的开发和调试效率低的技术问题
。
该方法包括：
[0006]FPGA
根据
TCP/IP
协议与上位机建立通信；
[0007]所述上位机将升级请求发送至所述
FPGA
，所述
FPGA
接收来自所述上位机的升级数据；
[0008]获得第一回调函数；
[0009]所述
FPGA
根据所述第一回调函数判断所述升级数据是否接收完成；
[0010]如果所述升级数据接收完成，所述
FPGA
对所述升级数据进行完整性校验，并将完整性校验后的所述升级数据存储至所述
FPGA
外部的存储芯片；
[0011]所述
FPGA
将所述升级数据写入
Flash
的高地址区域中，所述
Flash
包括高地址区域和低地址区域；
[0012]所述
FPGA
重新上电后从
Flash
启动所述升级数据，如果启动失败，所述
FPGA
根据所述低地址区域的数据重新启动
。
[0013]本专利技术第二方面提供了一种基于以太网的
FPGA
阵列远程调试方法，所述方法使用
以太网链路进行数据传输，包括：
[0014]FPGA
根据
TCP/IP
协议与上位机建立通信；
[0015]所述上位机将调试请求发送至所述
FPGA
，所述
FPGA
接收来自所述上位机的调试指令，所述调试指令包括待调试数据和数据存放地址，所述数据存放地址为所述
FPGA
外部的地址；
[0016]获得第二回调函数；
[0017]所述
FPGA
根据所述第二回调函数和所述调试指令，将所述待调试数据存放至所述数据存放地址；
[0018]所述上位机读取所述待调试数据，并通过预设数据处理算法对所述待调试数据进行调试
。
[0019]本专利技术第三方面提供了一种基于以太网的
FPGA
阵列远程处理系统，所述系统包括：
[0020]FPGA
阵列，所述
FPGA
阵列包括多个
FPGA
板卡，所述
FPGA
板卡包括
FPGA、
外挂在
FPGA
上的
Flash
和存储芯片以及用于以太网互联的以太网交换芯片；
[0021]上位机，所述上位机包括
ACME
软件，所述
FPGA
阵列与所述上位机通过以太网连接
。
[0022]进一步的，所述
FPGA
包括集成
SOC
的
FPGA
和未集成
SOC
的
FPGA
，所述未集成
SOC
的
FPGA
通过内部软核实现与所述上位机的通信和所述
Flash
的读写控制；所述集成
SOC
的
FPGA
通过
SOC
实现与所述上位机的通信和所述
Flash
的读写控制
。
[0023]进一步的，所述
Flash
为双镜像模式
。
[0024]与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：本申请提供一种基于以太网的
FPGA
阵列远程配置方法，取代传统
JTAG
的配置文件升级，不受人机地点的限制，采用了基于以太网的配置方法，提升了
FPGA
阵列远程配置的效率
。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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它的附图
。
[0026]图1是本专利技术实施例提供的一种基于以太网的
FPGA
阵列远程处理系统示意图；
[0027]图2是本专利技术实施例提供的...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于以太网的
FPGA
阵列远程配置方法，其特征在于，所述一种基于以太网的
FPGA
阵列远程配置方法使用以太网链路进行数据传输，包括：
FPGA
根据
TCP/IP
协议与上位机建立通信；所述上位机将配置请求发送至所述
FPGA
，所述
FPGA
接收来自所述上位机的升级数据；获得第一回调函数；所述
FPGA
根据所述第一回调函数判断所述升级数据是否接收完成；如果所述升级数据接收完成，采用所述
FPGA
对所述升级数据进行完整性校验，并将完整性校验后的所述升级数据存储至所述
FPGA
外部的存储芯片；所述
FPGA
将所述升级数据写入
Flash
的高地址区域中，所述
Flash
包括高地址区域和低地址区域；所述
FPGA
重新上电后从
Flash
启动所述升级数据，如果启动失败，则所述
FPGA
根据所述低地址区域的数据重新启动
。2.
一种基于以太网的
FPGA
阵列远程调试方法，其特征在于，所述一种基于以太网的
FPGA
阵列远程调试方法使用以太网链路进行数据传输，包括：
FPGA
根据
TCP/IP
协议与上位机建立通信；所述上位机将调试请求发送至所述
FPGA
，所述
FPGA
接收来自所述上位机的调试指令，所述调试指令包括待调试数据和数据存放地址，所述数据存放地址为所述
FPGA
外部的地址；获得第二回调函数；所述
FPGA
根据所述第二回调函数和所述调试指令，将所述待调试数...

【专利技术属性】
技术研发人员：张妙琳，谭湘林，王文皞，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：