[實用新型]一種用于FPGA器件遠程更新配置的裝置

有效

• 申請號: 201720401627.7
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN207008595U
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 黃和悅;鄭志偉;白楊;黃國臣
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十四研究所;桂林大為通信技術有限公司;桂林信通科技有限公司
• 主分類號: G06F8/65
• 分類號: G06F8/65;H04L29/08
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司45107
• 代理人: 歐陽波

技術領域

本實用新型涉及FPGA技術領域，具體牽涉到一種用于FPGA器件遠程更新配置的裝置。

背景技術

FPGA(Programmable Gate Array)，即現場可編程門陣列器件，因為具有可編程，可并行計算等優異的特性，其應用越來越廣泛。FPGA器件常用于各類通信設備及其他大型裝備中。FPGA器件的功能是由存儲其中的配置文件決定的，因此在調試和升級的時候需要更新它們的配置文件。

目前，FPGA器件的配置文件需要更新的時候，主要使用的是USB下載器。使用此類USB下載器對FPGA器件更新的流程是：先在USB下載器中引出四根JTAG信號線，分別是：TMS、TCK、TDI、TDO，與待更新的FPGA器件的JTAG接口對應連接。之后，將USB下載器連接到電腦，在電腦上使用特定的FPGA器件配置文件的下載軟件，按照既定步驟將需要下載的更新文件發送到下載器，最后由下載器將文件燒錄到FPGA器件中，整個過程比較復雜。

此種USB下載器連的缺點主要有兩個：

1、USB線的長度有限

目前，比較難買到20米以上的USB線，當待更新的FPGA器件所處的設備和下載用的電腦相距較遠，不得不移動電腦或者設備。而FPGA器件往往安裝于大型的設備上，移動不便。

2、遠程操作不便

現有的USB下載器只能在安裝驅動程序后，作為電腦連接的一個串口設備使用，并且，連接下載器的電腦還必須安裝特定的FPGA器件配置文件下載軟件。雖然PC機的遠程桌面，或者QQ等工具可以在遠程用另一臺PC機與連接下載器的電腦聯網，遠程操作該電腦連接的下載器。但是遠程操作比較繁瑣，且某些電腦保密性要求較高，不允許被遠程計算機控制。因此技術人員必須帶著下載器到達FPGA器件的現場，才能進行相關FPGA器件的更新配置，使用不便。

當前互聯網的發展使得我們足不出戶而連接到世界的其他地方，因此，使用互聯網對FPGA器件進行遠程更新成為FPGA器件更新技術的研究方向。

實用新型內容

本實用新型的目的是設計一種用于FPGA器件遠程更新配置的裝置，包括中心處理器，內存芯片，閃存，遠程啟動服務下載口，物理層芯片，電源模塊，以太網接口和JTAG接口；FPGA器件信號線連接于本裝置的JTGA接口，本裝置通過以太網接口連接到PC機。PC機的IP地址設置為與本裝置處于同一網段，在PC機上登錄裝置的嵌入式web服務器；選擇下載FPGA器件更新文件，本裝置方便地實現FPGA器件的遠程更新。

本實用新型設計的一種用于FPGA器件遠程更新配置的裝置，包括中心處理器(CPU)，內存芯片、閃存和電源模塊，還有物理層芯片(PHY芯片)、以太網接口(RJ45接口)、遠程啟動服務下載口(BootRom下載口)和JTAG(聯合測試工作組Joint Test Action Group)接口；電源模塊包括電池，與各部件連接提供所需電壓，中心處理器連接各部件，中心處理器通過數據總線和地址總線連接內存芯片和閃存，中心處理器通過數據線連接遠程啟動服務下載口，中心處理器通過信號線分別連接物理層芯片和JTAG接口，物理層芯片通過信號線連接網絡接口。所述中心處理器安裝有嵌入式操作系統，嵌入式操作系統內安裝有嵌入式web服務器。

本裝置的以太網接口(RJ45接口)連接到PC機、或者經交換機或路由器連接到PC機。本裝置的JTAG接口經JTAG信號線連接待更新配置的FPGA器件。

所述FPGA器件為FPGA芯片、或者與FPGA以主模式連接的可編程存儲器(PROM Programmable ROM)，或者與FPGA以主模式連接的復雜可編程邏輯器件(CPLD Complex Programmable Logic Device)。

所述JTAG接口為間距2～3mm的一排4個接孔，依次連接中心處理器的信號線TMS、TCK、TDI和TDO。

所述中心處理器還通過信號線連接發光二極管(LED)指示燈，所述發光二極管指示燈為分別指示電源接通、文件下載和文件復制完成的三個指示燈。

中心處理器通過串口線連接RS232接口，以此作為本裝置的調試接口。-

當待更新的FPGA器件為2個或更多，各待更新的FPGA器件以菊花鏈的形式與本裝置的JTAG接口連接。