[發明專利]一種SoPC程序遠程更新系統及方法

有效

• 申請號: 201710531298.2
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107273170B
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 王邦繼;劉慶想;周磊;楊沛鑫;李相強;張健穹
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G06F8/654
• 分類號: G06F8/654
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種SoPC程序遠程更新方法，其特征在于，所述SoPC程序遠程更新方法包括以下步驟：

步驟一，編譯生成FPGA的硬件配置文件和NiosII的軟件映像文件后進行合并，并轉換為二進制文件；

步驟二，NiosII微處理器按照預置的通訊協議指令將外部通訊模塊傳來的應用模式配置程序寫入片內RAM中暫存；

步驟三，NiosII微處理器將EPCS存儲器指定地址內的數據擦除，并把片內RAM中暫存的配置程序燒錄到EPCS存儲器的指定地址中；

步驟四，重新上電時，FPGA首先進入工廠模式，然后根據RSU專用電路的配置，自動加載存儲在EPCS存儲器中的相應應用模式配置程序；

步驟一中，轉換為一個直接燒錄、包含FPGA硬件配置文件和NiosII軟件映像文件的二進制文件；所述二進制文件為應用模式配置程序；所述應用模式配置程序傳輸過程中包含信息效驗操作；每次通訊完成后都進行CRC效驗，用于確保數據傳輸可靠性；

步驟二中，NiosII微處理器通過通訊模塊與上位機建立連接，按照預置的通訊協議指令將外部通訊模塊傳來的應用模式配置程序寫入片內RAM中暫存；

步驟四中，當遠程更新失敗時，FPGA加載工廠模式配置程序，用于系統正常工作，同時進行下一次代碼遠程更新；

所述SoPC程序遠程更新方法的SoPC程序遠程更新系統包括：

FPGA模塊，用于進入工廠模式，然后根據RSU專用電路的配置，自動加載存儲在EPCS存儲器中的相應應用模式配置程序；當遠程更新失敗時，通過加載工廠模式配置程序，用于系統正常工作，同時進行下一次代碼遠程更新；

EPCS存儲器，與FPGA模塊連接，用于存儲FPGA的硬件配置文件和軟件映像文件；

EEPROM存儲器，與FPGA模塊連接，用于存儲配置過程中的啟動參數；

通訊模塊，與FPGA模塊通過通訊接口連接，用于上位機與FPGA模塊的通訊；

當有配置程序需要更新時，上位機通過通訊模塊和FPGA模塊將配置文件下載到EPCS存儲器中，重新上電時，FPGA模塊根據啟動參數自動加載存儲在EPCS存儲器中的相應配置程序；

所述FPGA模塊為由NiosII微處理器、CAN控制器、片上RAM、EPCS控制器、RSU控制器、RSU專用電路、IIC控制器、JTAG控制器構成；所述NiosII微處理器、CAN控制器、片上RAM、EPCS控制器、RSU控制器、IIC控制器、JTAG控制器均通過片內Avalon總線相連；

所述NiosII微處理器，用于與上位機的數據交互，根據上位機的控制指令對CAN控制器、片上RAM、EPCS控制器、RSU控制器、IIC控制器進行操作；

所述CAN控制器，用于NiosII微處理器與上位機的串行通訊；

所述片上RAM，用于暫存遠程更新數據；

所述EPCS控制器，用于對EPCS器件的擦除、燒錄和效驗；

所述RSU控制器，用于實現對RSU專用電路的配置；

所述IIC控制器，用于對EEPROM器件的讀寫操作；

所述應用模式配置程序包括FPGA模塊，其中FPGA模塊由NiosII微處理器、CAN控制器、片上RAM、EPCS控制器、IIC控制器、BootLoader構成；所述BootLoader，用于應用模式FPGA硬件配置文件加載完成后，從EPCS存儲器中指定地址拷貝NiosII軟件映像文件進行啟動運行；

所述EPCS存儲器中的存儲區域包括：工廠模式配置程序區域和應用模式配置程序區域；

所述工廠模式配置程序區域用于存儲工廠模式配置程序；

所述應用模式配置程序區域用于存儲遠程更新的應用模式配置程序；

所述應用模式配置程序區域有多個，用于存儲遠程更新的多份應用模式配置程序；

所述SoPC程序遠程更新系統還包括JTAG接口模塊，JTAG接口模塊與FPGA模塊的JTAG控制器通過片內Avalon總線相連；

所述工廠模式配置程序采用直接通過FPGA模塊的JTAG鏈為EPCS存儲器下載配置程序，作為SoPC程序遠程更新的基礎代碼；

所述SoPC程序遠程更新系統可存儲多份SoPC系統配置程序，實現多功能的靈活切換，適應不同條件的使用需求。