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[發明專利]一種基于WIFI的FPGA無線升級和智能加載的裝置及方法有效

專利信息
申請號: 201810088981.8 申請日: 2018-01-30
公開(公告)號: CN108073412B 公開(公告)日: 2023-05-23
發明(設計)人: 張濤;汪國堯;昌暢 申請(專利權)人: 四川九洲電器集團有限責任公司
主分類號: G06F8/654 分類號: G06F8/654
代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214 代理人: 詹永斌
地址: 621000 四*** 國省代碼: 四川;51
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摘要:
搜索關鍵詞: 一種 基于 wifi fpga 無線 升級 智能 加載 裝置 方法
【權利要求書】:

1.一種基于WIFI的FPGA無線升級和智能加載的裝置,包括:FPGA、JTAG接口和FLASH存儲器,其特征在于,還包括WIFI模塊,所述FLASH存儲器和WIFI模塊均與FPGA連接,所述FPGA內嵌MicroBlaze軟核搭建MicroBlaze微控制系統;所述FPGA包括不可重構功能模塊和可重構功能模塊;

SPI串行FLASH配置模式在上電時收到微控制系統的指令,將配置數據像PROM配置方式一樣連續加載到FPGA中;在先對FPGA進行模塊化設計,劃分出需要的可重構模塊,并把各個模塊的配置文件分區燒寫在FLASH中,后期進行動態配置時選擇需要升級的模塊進行更新配置,完成部分動態重構配置后不需要進行全局復位,只需對升級后的功能模塊進行復位就能實現新程序版本的運行,在調試階段和后期升級階段省去重啟設備的步驟。

2.根據權利要求1所述的一種基于WIFI的FPGA無線升級和智能加載的裝置,其特征在于,所述WIFI模塊為被動串行WIFI模塊。

3.根據權利要求1所述的一種基于WIFI的FPGA無線升級和智能加載的裝置,其特征在于,所述MicroBlaze微控制系統包括時鐘模塊、CPU、控制總線、內部存儲器、中斷控制器、WIFI接口和FLASH接口,時鐘模塊以外部時鐘為參考產生CPU所需工作時鐘,CPU通過控制總線與內部存儲器、中斷控制器、WIFI接口和FLASH接口連接,WIFI接口連接所述WIFI模塊,FLASH接口連接所述FLASH存儲器。

4.一種基于WIFI的FPGA無線升級和智能加載的方法,其特征在于,包括以下步驟:

1)開機啟動;

2)全局加載;

3)運行功能程序;

4)建立WIFI無線連接;

5)接收WIFI數據;

6)FLASH中對應區域的擦除和寫入;

7)動態重配置;

8)復位模塊參數;

所述步驟1)開機啟動時,連接仿真器對裝配后的設備進行首次調試,固化微控制系統程序,并實現外部接口通信功能;

所述步驟2)的具體方法為:由MicroBlaze微控制系統控制FLASH產生配置流,將所有FPGA程序連續加載完畢;

所述步驟3)的具體方法為:設備全局加載后會產生復位信號,對參數進行復位,隨后進入功能程序運行階段,此時被動串行WIFI模塊處于等待狀態;

所述步驟4)的具體方法為:當WIFI模塊收到連接邀請時建立無線連接;

所述步驟5)的具體方法為:MicroBlaze微控制系統收到二次加載控制命令后,主導WIFI接收外部配置數據;

所述步驟6)的具體方法為:MicroBlaze微控制系統轉換配置數據,并完成FLASH中對應區域的擦除和寫入,實現程序更新;

所述步驟7)的具體方法為:MicroBlaze微控制系統主導SPI串行FLASH產生配置流,進行部分動態重配置;

所述步驟8)的具體方法為:配置完成后產生局部復位信號,復位FPGA中的可重構模塊;所述FPGA包括不可重構功能模塊和可重構功能模塊;

SPI串行FLASH配置模式在上電時收到微控制系統的指令,將配置數據像PROM配置方式一樣連續加載到FPGA中;在先對FPGA進行模塊化設計,劃分出需要的可重構模塊,并把各個模塊的配置文件分區燒寫在FLASH中,后期進行動態配置時選擇需要升級的模塊進行更新配置,完成部分動態重構配置后不需要進行全局復位,只需對升級后的功能模塊進行復位就能實現新程序版本的運行,在調試階段和后期升級階段省去重啟設備的步驟。

5.根據權利要求4所述的一種基于WIFI的FPGA無線升級和智能加載的方法,其特征在于,上述步驟控制均由FPGA內嵌MicroBlaze軟核搭建的MicroBlaze微控制系統實現。

6.根據權利要求4所述的一種基于WIFI的FPGA無線升級和智能加載的方法,其特征在于,還包括步驟9)進入運行新的功能程序階段,完成設備的智能升級過程。

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