[發明專利]FPGA程序的升級方法

無效

• 申請號: 201010245850.X
• 申請日: 2010-08-05
• 公開（公告）號: CN102346677A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 袁斯華;周智
• 申請（專利權）人: 盛樂信息技術(上海)有限公司
• 主分類號: G06F9/445
• 分類號: G06F9/445
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及嵌入式系統，特別是涉及一種FPGA程序的升級方法。

背景技術

隨著技術的進步，現場可編程門陣列(Field-Programmable?GateArray，FPGA)的功能越來越強大，可以內嵌CPU軟核，還能運行操作系統，越來越多的嵌入式產品由FPGA來實現，它可以實現功能復雜、需求多樣的產品。為了優化程序提供產品性能需要做多次程序的升級更新，FPGA程序一般存放在外部Flash存儲器中，燒寫外部Flash存儲器方法一般有兩種：一種是用文件燒錄器直接將代碼的二進制文件燒入Flash中，然后再通過焊接技術將芯片裝在電路板上，這種方式不便于因性能的改善而隨時進行軟件的升級，而且將Flash器件反復裝卸很容易造成器件的損壞，增加成本，效率低下；第二種是通過FPGA的JTAG下載線纜和專用下載工具對Flash進行燒錄實現程序的升級，但這種方式不能離開FPGA設計工具，而且不同的FPGA芯片，設計工具也不一樣。上述兩種方法都不利于設計、生產的快速順利進行。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種FPGA程序的升級方法，能使升級操作簡單、方便，且無需專用的下載線纜和下載工具，更不需要通過燒錄器將Flash存儲器取下進行FPGA程序的更新，所以還能提高效率且具有較好的靈活性。

為解決上述技術問題，本發明提供的一種FPGA程序的升級方法，包括如下步驟：

步驟一、將Flash存儲器的空間分成低、中、高三個地址段，分別用于存儲FPGA程序、寄存器參數、更新引導程序；其中用于存儲所述寄存器參數的中地址段還能細分為多個地址段。通過一跳線來設置FPGA從所述Flash存儲器加載程序的地址段。所述跳線設置在低地址端時，所述FPGA從所述Flash存儲器的低地址段加載所述FPGA程序并運行；所述跳線設置在高地址端時，所述FPGA從所述Flash存儲器的高地址段加載所述更新引導程序并運行。

步驟二、將更新引導程序固化在Flash中高地址段中。所述更新引導程序根據各不同的所述地址段設計了不同命令菜單，采用交互式方式進行更新，點擊各所述命令時，各所述命令對應的地址段的更新文件會通過串口下載到各所述命令對應的地址段中。所述更新引導程序由串口文件接收模塊、串口通信的差錯校驗模塊、命令控制模塊、Flash擦除模塊、Flash讀寫模塊、Flash操作有效性校驗模塊組成。所述串口文件接收模塊用于通過串口協議接收文件；所述串口通信差錯校驗模塊是用于依據串口協議驗證接收的文件、數據是否存在誤碼；所述命令控制模塊是用于以菜單的方式顯示需要對Flash更新操作的命令；所述Flash擦除模塊是用于將所述Flash存儲器芯片進行擦除操作；所述Flash讀寫模塊是用于讀寫所述Flash存儲器芯片；所述Flash操作有效性校驗模塊是用于驗證Flash操作過程是否成功，如擦除是否成功、讀寫數據是否正確。所述更新文件為二進制文件，各所述命令對應的地址段包括低地址段、中地址段，分別用于所述FPGA程序、所述寄存器參數的更新。所述Flash存儲器的用于存儲所述寄存器參數的中地址段能根據實際不同需要細分為多個地址段，細分出來的各所述多個地址段也分別在所述更新引導程序中有各自對應的命令菜單，通過點擊各所述命令實現所對應的地址段的更新。

步驟三、將所述FPGA通過一串口通信電平轉換模塊和一計算機相連，將串口調試工具或Windows的超級終端安裝到所述計算機中，啟動所述串口調試工具或Windows的超級終端并設置好串口通信參數步。所述串口通信參數包括波特率、串口端口、校驗方式、數據位寬、停止位數。所述FPGA和所述計算機的連接方法為是通過所述FPGA的一串口通信接口和一RS-232電平轉換模塊相連、通過所述RS-232電平轉換模塊和所述計算機的COM口相連，且上述連接的電纜都為DB9接口的電纜。

步驟四、設置所述跳線到高地址端并啟動所述FPGA，使所述FPGA從高地址段加載所述更新引導程序并運行，所述更新引導程序的命令菜單顯示于所述串口調試工具或Windows的超級終端上，根據需要點擊各所述命令，將各所述命令對應的地址段的更新文件通過串口下載到各所述命令對應的地址段中。

本發明方法能使升級操作簡單、方便，且無需專用的下載線纜和下載工具，更不需要通過燒錄器將Flash存儲器取下進行FPGA程序的更新，所以還能提高效率且具有較好的靈活性。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：