[發明專利]一種基于FPGA的FLASH存儲器遠程在線升級方法

無效

• 申請號: 201310075952.5
• 申請日: 2013-03-11
• 公開（公告）號: CN103136028A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 張兆林;徐少波;姚如貴;王伶;李玉玲;陳赟;魏昆
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F9/445
• 分類號: G06F9/445
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

技術領域

本發明屬于通信技術領域，涉及一種FLASH存儲器的遠程在線升級方法。

背景技術

目前，在系統設計中，對實現的實時性要求越來越高。因此，現場可編程門陣列FPGA（Field?Program?Gates?Array）加上高速數字信號處理器DSP(Digital?SignalProcessig)的架構得到越來越多的應用。FLASH存儲器又稱閃存，由于其可在線多次擦寫，斷電不丟失數據的優點，通常作為DSP的程序存儲器使用。

在線升級又稱在線編程，即可以在線更新FLASH存儲器中的內容。一般來說，將DSP的程序代碼燒寫入FLASH存儲器的方法有三種：1.通過DSP的JTAG仿真接口對FLASH存儲器進行編程，但其不能脫離軟件仿真環境、編程時需要打開設備外殼等因素也很難適應遠程在線編程的要求，而且仿真器也額外增加了成本；2.采用專用的編程器進行離線編程，但這種方法操作復雜，且不能對FLASH存儲器的內容進行任意的在線編程；3.DSP芯片作為CPU來對FLASH存儲器進行在線編程。這種方法雖然可以對FLASH存儲器遠程在線升級，但是也存在其弊端。這種方法在升級過程中一旦斷電或發生故障，導致了升級失敗，那么FLASH存儲器中舊的DSP程序代碼被擦除，新的代碼還未寫入，則再次加電時，DSP無法自舉運行，從而系統無法再次進行遠程在線升級。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種基于FPGA的FLASH存儲器遠程在線升級方法，用戶無需進入現場拆卸系統，只需在控制平臺運行上位機軟件即可對FLASH存儲器進行遠程在線升級。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案包括以下步驟：

a)DSP利用程序代碼生成DSP燒寫文件；

b)上位機讀取DSP燒寫文件，向FPGA發送FLASH擦寫命令，并等待FPGA反饋擦除成功應答幀；FPGA收到FLASH擦寫命令后，即開始對FLASH存儲器進行擦除操作，并對擦除結果檢驗，擦除成功后，向上位機反饋擦除成功應答幀；

c)上位機收到擦除成功應答幀后，將DSP燒寫文件中的DSP程序代碼按串口協議發送一幀串行數據給FPGA，等待FPGA反饋升級完畢應答幀或下幀數據請求幀；

d)FPGA接收上位機發送的串行數據，進行串并轉換，將轉換得到的8位并行數據按字節燒寫入FLASH存儲器，并進行校驗，直到本幀數據燒寫完畢后，判斷整個燒文件是否燒寫完畢，若未完，則向上位機反饋下幀數據請求幀；若完畢，則向上位機反饋升級完畢應答幀；

e)上位機若收到下幀數據請求幀，則發送下一幀串行數據，并返回步驟d)；上位機若收到升級完畢應答幀，則在上位機界面上顯示在線升級成功完成，遠程在線升級過程完畢。

本發明的有益效果是：將FLASH遠程在線升級模塊固化在FPGA中，可實現FLASH存儲器的遠程在線升級，而無需對整系統進行拆卸。對電路板來說，僅需設計FPGA中的代碼，基本不影響硬件設計。在升級的過程中，即使中途斷電或發生故障，導致本次升級無法完成，也可以進行下次遠程在線升級，因為FPGA中的遠程在線升級模塊并不受影響，增加了系統的健壯性。

附圖說明

圖1是FLASH存儲器遠程在線升級示意圖；

圖2是遠程在線升級硬件連接圖；

圖3是遠程在線升級軟件流程圖。

具體實施方式

本發明以FPGA作為主控芯片，接收上位機下發的命令幀，向上位機反饋應答幀，并對FLASH存儲器進行擦除及編程操作。FPGA通過串口協議接收上位機下發的命令幀，并通過命令幀的標志位來判斷命令幀是FLASH擦寫命令，還是FLASH數據幀，其中FLASH擦寫命令中包含DSP燒寫文件總長度信息，FLASH數據幀中包含DSP燒寫文件的具體內容。

本發明主要涵蓋四部分：上位機部分、FPGA部分、DSP部分、FLASH部分。上位機向FPGA發送FLASH擦寫命令，讀取DSP燒寫文件并將之按232串口協議一幀一幀下發給FPGA；FPGA中固化FLASH遠程在線升級模塊，負責解析上位機發送的命令，并根據命令來對FLASH進行擦除操作，或將接收到的串行的有效數據進行串并轉換后燒寫入FLASH存儲器；DSP響應FPGA的總線申請，釋放總線；FLASH為遠程在線升級操作的對象。

本發明提出的基于FPGA的FLASH存儲器遠程在線升級方法包括以下步驟：

f)生成燒寫文件：DSP利用程序代碼生成DSP燒寫文件。