[發明專利]一種分布式系統的可編程邏輯器件的軟件升級方法和設備

無效

• 申請號: 201010183655.9
• 申請日: 2010-05-27
• 公開（公告）號: CN101853173A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 楊秋林
• 申請（專利權）人: 杭州華三通信技術有限公司
• 主分類號: G06F9/445
• 分類號: G06F9/445;G05B19/05
• 代理公司: 北京鑫媛睿博知識產權代理有限公司 11297
• 代理人: 龔家驊

技術領域

本發明涉及通信技術領域，特別涉及一種分布式系統的可編程邏輯器件的軟件升級方法和設備。

背景技術

在現在電子產品設計中，電子產品功能和設計越來越復雜，可編程邏輯器件(Programmable?Logic?Device，PLD)被廣泛應用。

目前，在數據通信等產品的單板設計中，PLD幫助CPU(Central?ProcessingUnit，中央處理單元)控制外圍芯片和設備，以及收集外圍芯片、電路中斷和其它狀態等信息，CPU可以輕而易舉的通過對可編程邏輯器件內部控制/狀態寄存器的讀寫操作，完成對外設的控制和狀態訪問。

可編程邏輯器件可以通過編程來實現其功能，當通信系統需要增加或者修改某些功能時，需要對可編程邏輯器件的程序進行更新，即對可編程邏輯器件中的軟件進行版本升級。由于可編程邏輯器件是CPU外圍非常重要的控制芯片，其功能是否正常將直接影響到整塊單板的使用。

可編程邏輯器件功能錯誤主要有兩大原因：

一是芯片邏輯電路有問題；

二是PLD的寫入的程序錯誤，與CPU運行的系統軟件不匹配。

一旦可編程邏輯器件功能錯誤，將導致系統軟件無法正常工作，整個通信系統癱瘓。所以，在存在PLD的通信系統中，需要一種檢測手段，檢測以上兩大錯誤。

目前，對PLD進行檢測主要是通過JTAG(Joint?Test?Action?Group，聯合測試行為組織)邊界掃描(Boundary?Scan)技術，JTAG邊界掃描是在芯片級層次上嵌入測試電路，以形成全面的電路板級測試協議。利用邊界掃描工業標準可以對復雜的單板裝配進行測試、調試和在系統設備編程，并診斷出硬件問題。除了可以進行電路板測試外，還能對可編程邏輯PLD進行編程和掃描。

JTAG接口是一個四線串行接口，用于訪問復雜的集成電路，例如：微處理器、可編程邏輯器件等。

邊界掃描技術通過JTAG接口對支持邊界掃描的器件的引腳進行完全的控制、設置和讀取其狀態，其中，可編程邏輯器件的每個引腳對應一個邊界掃描單元，這些單元內部連接成鏈狀。

當使用測試時鐘、測試模式選擇控制可編程邏輯器件內部專用的測試訪問接口控制器打開邊界掃描功能后，則通過內部邊界掃描鏈可以任意讀取或設置每一個引腳的狀態。這樣，配合專用軟件就能夠完成對可編程邏輯器件內部或外部電路的測試，并且能夠通過該方式檢測PLD的軟件版本。

另外，隨著網絡技術的發展，對于較為大型的網絡設備，已經發展為分布式處理系統。分布式架構的網絡設備一般由主控板和多個業務板構成，其結構示意圖如圖1所示。其中，主控板用于整個網絡設備的管理和網絡協議的處理，業務板用于完成各種業務的數據轉發處理。

在由主控板和業務板組成的分布式架構系統中，可編程邏輯器件分布在主控板和業務板上；不同的業務板上可編程邏輯器件軟件各不相同，需要保證所有單板上PLD軟件版本與系統軟件版本的配套關系。為了保證整個分布式系統通信設備正常工作，需要進行所有PLD的I/O(Input/Output，輸入/輸出)接口功能測試和軟件版本匹配檢測。

在現有通信設備里，對于PLD的檢測主要是通過CPU來實現部分檢測或者設備管理員參與使用專用軟件進行一些手動檢測。

方案一、單板上電，單板上各芯片均正常啟動后(包括PLD正常工作)，通過CPU來完成對PLD的檢測，CPU通過I/O管腳或者JTAG總線對PLD進行邊界掃描電路檢測。然后通過CPU去讀取可編程邏輯器件里標明軟件版本的寄存器來獲取PLD的版本號，與軟件里標注的PLD軟件版本號進行比較，如果不一致，則通過CPU的I/O管腳或者JTAG總線利用JTAG邊界掃描協議對可編程邏輯器件進行編程升級PLD版本。

方案二、通過JTAG總線將單板上PLD都連接起來，并在單板上留出JTAG線的外接頭。利用外接頭與計算機相連，設備管理員參與使用專用軟件進行JTAG鏈路檢測和PLD版本升級。