[發明專利]一種遠程加載FPGA配置文件的裝置及加載方法

無效

• 申請號: 201310574650.2
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN103617054A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 王經典;王嘉良;張隱遜
• 申請（專利權）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: G06F9/445
• 分類號: G06F9/445
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙) 31239
• 代理人: 杜林雪

技術領域

本發明涉及航空電子設備領域，具體涉及一種遠程加載FPGA配置文件的實現方法。

背景技術

在航空電子設備中，“通用處理器+現場可編程邏輯FPGA”架構的模塊應用非常廣泛。其中通用處理器作為通用處理單元，利于采用相同硬件、執行不同軟件從而實現不同功能，具有靈活易用的特點。而FPGA（Field?Programmable?Gate?Array）則設計專用邏輯，作為專用處理單元，具備高速實時的特點。而FPGA邏輯設計在用戶需求變化、發現潛在問題等情況下做出修改后需要進行FPGA邏輯的升級，即完成FPGA配置文件的加載操作。Xilinx的FPGA配置文件加載過程中，加載設備通過JTAG（Joint?Test?Action?Group）鏈路與FPGA器件連接正確后，由加載軟件將FPGA配置數據通過FPGA器件的控制邏輯寫入配置存儲器中。

如圖1所示，給出了FPGA配置文件加載連接示意圖。加載設備通常為安裝了加載軟件的計算機，FPGA板卡包括通用處理器電路、FPGA器件、FPGA用配置存儲器等電路。不涉及FPGA加載的電路此處不對其進行描述。需要加載FPGA配置文件時，加載設備與FPGA板卡通過JTAG連接好，通電后，啟用加載設備的加載軟件，掃描JTAG鏈路上的器件，添加加載文件，然后啟動配置文件編程過程。編程結束后，檢查配置存儲器內文件是否與加載設備使用的源文件是否一致，一致則加載配置文件完成。

由于航電設備航空插頭的接觸點數目有限，一般處理器的調試接口能引出機箱，而JTAG接口封閉于機箱內。而FPGA邏輯設計在用戶需求變化、發現潛在問題等情況下做出修改后需要進行FPGA邏輯的升級。升級時就從飛機上取出機箱，打開機箱蓋板，甚至拔出模塊才能更新，不便于維護升級。

發明內容

針對已有技術存在的FPGA配置文件的加載方式在實際使用時非常不便于維護升級的缺陷，本發明的目的在于提供一種遠程加載FPGA配置文件的實現方法。本發明方法在原有板卡硬件基礎上，增加了通過以太網口獲取加載數據，經由主機PCIE接口寫入配置存儲器的功能，大幅度提高可維護性。

本發明的發明目的是通過如下技術方案實現的。

一種支持遠程加載FPGA配置文件的裝置，包括加載設備，FPGA板卡，以太網接口，配置存儲器，FPGA板卡為安裝于機箱內部的“通用處理器+現場可編程邏輯FPGA”架構的模塊，該模塊內部的通用處理器調試接口，即以太網接口，引出至機箱面板連接器的端口上，通用處理器的主機接口，即PCIE（PCI-Express）接口與FPGA連接，FPGA另一端則與配置存儲器互聯。

支持遠程加載FPGA配置文件的裝置的使用方法，即加載方法如下：

1、將加載設備與FPGA板卡通過以太網接口遠程連接；

2、加載設備與FPGA板卡通電，檢查以太網鏈路是否連接成功；

3、以太網連接成功后，啟動加載設備的加載軟件，將配置文件導入通用處理器電路的存儲單元；

4、通用處理器電路接收完成配置文件數據后，通過PCIE主機接口向FPGA器件寫入數據；

5、FPGA邏輯在接收到配置文件數據后，向配置存儲器寫入數據；

6、配置文件全部寫入后，由通用處理器電路讀回配置存儲器內的數據，并送至加載設備；

7、加載設備比較配置文件源數據與讀回數據是否一致，一致則加載成功。

本發明支持遠程加載FPGA配置文件的裝置，在原有板卡硬件基礎上，增加了通過以太網口獲取加載數據，經由主機PCIE接口寫入配置存儲器的功能，便于維護和升級。本發明裝置可以經過已經引出機箱的以太網接口進行遠程升級，無需從飛機取出機箱，無需打開機箱蓋板，無需拔出模塊，即可實現FPGA配置文件的加載，大幅度提高可維護性，適用范圍廣，適應于諸多現有項目中“通用處理器+FPGA”架構的FPGA邏輯升級，也適用于新項目的研發，具有顯著的市場前景和經濟效益。

附圖說明

圖1為現有FPGA配置文件加載連接示意圖；

圖2為本發明支持遠程加載FPGA配置文件的裝置結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖2，進一步說明本發明是如何實現的。

實施例