[發明專利]一種寬帶接入網中邏輯文件的動態加載方法

在審

• 申請號: 201410314207.6
• 申請日: 2014-07-03
• 公開（公告）號: CN104090792A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 張崇富;劉載偉;凌云;肖能武;邱昆
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06F9/445
• 分類號: G06F9/445;H04L29/08
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

技術領域

本發明屬于嵌入式系統技術領域，更為具體地講，涉及一種寬帶接入網的邏輯文件動態加載方法。

背景技術

VxWorks是美國風河公司開發的一套實時嵌入式操作系統，因其優良的性能而廣泛的應用在各個嵌入式設備上，尤其是無源光網絡PON(Passive?Optical?Network)、路由器、交換機等網絡設備；TCP協議實現若干臺主機的相互通信，一種應用程序訪問通信協議的操作系統調用套接字；基于接入網的嵌入式在比較復雜的需求下，所需要加載的文件有不同功能的多個版本文件需要對單板上芯片控制以保證整體運行在特定的功能；在接入網中，在處理不同的PON模式邏輯文件，需要不同功能的編譯文件加載到單板上運行。接入網中的無源光網絡PON是一種純介質網絡，避免了外部設備的電磁干擾和雷電影響，減少了線路和外部設備的故障率。PON的業務透明性較好，原則上可適用于任何制式和速率信號。

眾所周知，通常任何一款嵌入式系統編譯的邏輯文件都需要傳輸到單板上才能控制單板的正常工作。接入網應用中也可能需要通過嵌入式控制具體的功能，在目前接入網的嵌入式邏輯文件加載方法中，其一般加載都是基于串口和文件傳輸協議TFTP(Trivial?File?Transfer?Protocol)傳輸到單板上。使用TFTP與串口加載存在的缺點：1、其一般是在開啟單板時或者整個系統復位之后加載，相對于是一種靜態加載方式；2、其需要串口與TFTP同時工作才能夠加載邏輯文件，即同時需要串口與網口都與單板鏈接，相對使用的范圍比較狹隘；3、TFTP協議傳輸數據速率比較低，傳輸較大的邏輯文件時需要時間特別長；4、TFTP協議傳輸相對于TCP協議可靠性更低，使得在傳輸過程中可能出現任何錯誤，降低了傳輸文件的可靠性；5、對于有多個版本需要加載的FPGA邏輯文件，其不能在運行過程中動態加載，使得對于相對比較復雜的工程，其不能完成相對應的功能，降低了系統可用性。

在現有的技術中，嵌入式系統應用程序動態加載的方法，通過將應用程序的固件文件存入嵌入式設備自帶的外部存儲空間中，并設置操作系統和應用程序間的函數接口來進行動態加載[李敬來.嵌入式系統應用程序動態加載的方法:中國[P].CN102541579A.2012-07-04]；一種嵌入式操作系統加載邏輯文件的方法和嵌入式系統，將邏輯文件添加到嵌入式操作系統自身的數據中，使嵌入式操作系統可以通過調用自身數據來加載邏輯文件[楊霆,王偉,曾云剛.一種嵌入式操作系統加載邏輯文件的方法和嵌入式系統:中國[P].CN1900909.2007-01-24]。在以上專利只能解決加載一種模式的邏輯文件，在運行過程中不能在線動態加載，對于有多種模式需要變化的需求，其不能實現動態加載，其加載過程需要單板重啟，無疑增加了復雜性，并且在特定的環境不能實現特殊的功能。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種寬帶接入網的邏輯文件動態加載方法，通過TCP協議實現FPGA邏輯文件動態加載，這樣提高了應用范圍，同時具有靈活性高、傳輸時間快以及傳輸可靠的優點。

為實現上述發明目的，本發明一種寬帶接入網中邏輯文件的動態加載方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)、編譯需要加載的FPGA邏輯文件

在PC端，選擇對應使用的FPGA芯片型號，通過quartus?II編譯需要加載的FPGA邏輯文件，，將編譯后的FPGA邏輯文件存放在PC端的加載目錄下；

(2)、運行當前版本的FPGA

加載VxWorks系統文件到單板的CPU上，待VxWorks系統文件加載完成后，讀取PC端加載目錄存放的默認FPGA邏輯文件，將默認版本的FPGA邏輯文件并加載到單板的CPU上，并配置該默認FPGA邏輯文件到FPGA中，使默認版本的FPGA邏輯文件正常運行；

(3)、更換默認版本的FPGA邏輯文件

將單板中CPU的TCP?Socket服務器端的傳輸端口與PC端中客戶端的傳輸端口設置相同，并將單板CPU中的TCP?Socket服務器端和PC端中的客戶端同時開啟TCP?Socket服務，并將PC端中客戶端的連接IP地址設置為單板的IP地址；

選擇需要需動態加載的FPGA邏輯文件，PC端中的客戶端從存放FPGA邏輯文件的加載目錄下讀取該需動態加載的FPGA邏輯文件，并用功能函數識別出文件大小信息，然后組裝成數據幀傳送給單板中CPU的TCP?Socket服務器端；