[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

• 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

本發明公開了一種基于WIFI的FPGA無線升級和智能加載的裝置及方法，所述裝置包括FPGA、JTAG接口和FLASH存儲器以及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。所述方法包括以下步驟：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。使用本發明的技術方案，提高了升級效率，降低了成本、功耗和空間，為大規模工程設備生產維護提供極大便利條件。

技術領域

本發明涉及集成電路技術領域，尤其涉及一種基于WIFI的FPGA無線升級和智能加載的裝置及方法。

背景技術

在現代通信設備中，FPGA作為數字信號處理和數學計算工具已經處于十分重要的地位，由于FPGA正常工作時配置數據存儲在SRAM中，具有掉電丟失的特性，因此設備每次上電啟動時需要對FPGA進行程序配置，目前FPGA器件廠商給出的官方配置方式主要有JTAG模式、主模式和從模式三大類。

現有的FPGA多種配置方法分別針對不同的應用環境：其中，JTAG模式是通過仿真器將配置數據直接燒寫在FPGA內部SRAM中，掉電將會丟失，適用于科研調試；主模式（主動串行和主動并行）是將配置數據燒寫在配置芯片中（如EPCS）,上電時FPGA主動從配置芯片中讀取數據完成啟動，該方法在程序升級時需要對配置芯片重新燒寫，造成升級不便；從模式（被動串行和被動并行）是通過微控制器（單片機、ARM等）搭配存儲器（FLASH）在上電時將配置數據寫入FPGA中完成啟動，并可通過外部接口實現程序升級，但應對大容量FPGA升級時通常需要很長時間,并且升級后需要全局復位才能工作。

以上三類配置方法都有一定局限性，應對經常需要升級FPGA程序或者需要對大規模通信設備進行系統升級的情況時，暴露出速度慢，效率低的缺點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對現有技術存在的問題，提供一種基于WIFI的FPGA無線升級和智能加載的裝置及方法，以解決開發維護過程中FPGA程序升級難、效率低以及成本高的問題。

本發明提供的一種基于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，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。

進一步，所述FPGA包括不可重構功能模塊和可重構功能模塊。

進一步，所述WIFI模塊為被動串行WIFI模塊。

進一步，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。

本發明提供的一種基于WIFI的FPGA無線升級和智能加載的方法，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。

進一步，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。