[發(fā)明專利]一種可編程邏輯器件配置器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811262564.7
• 申請(qǐng)日: 2018-10-27
• 公開（公告）號(hào): CN109491959B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅長洲;李榮樂;李龍華;孫明熙;李澤超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京控制與電子技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G06F15/78
• 分類號(hào): G06F15/78
• 代理公司: 中國航天科工集團(tuán)公司專利中心 11024
• 代理人: 葛鵬

本發(fā)明公開一種可編程邏輯器件配置器，包括：微控制器接口模塊(1)、工作寄存器陣列模塊(2)、程序存儲(chǔ)器接口模塊(3)和配置時(shí)序生成器模塊(4)，能夠?qū)80系列微控制器、通用Flash型程序存儲(chǔ)器和美國Xilinx公司Artix7/Kintex7/Virtex7系列可編程邏輯器件無縫連接在一起，構(gòu)成一種并行高速可編程邏輯器件從SelectMap配置電路，在用戶系統(tǒng)上電復(fù)位后，能夠直接完成用戶系統(tǒng)相應(yīng)可編程邏輯器件“上電復(fù)位程序加載”功能；并且在用戶系統(tǒng)正常工作過程中，由用戶系統(tǒng)自主控制，完成相應(yīng)可編程邏輯器件“在線程序加載和功能重置”功能，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)可編程邏輯器件“目標(biāo)代碼在線更新”功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種邏輯器件配置器，特別是一種可編程邏輯器件配置器。

背景技術(shù)

近些年來，隨著可編程邏輯器件技術(shù)的迅猛發(fā)展，以及其在國防軍工、工業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸、醫(yī)療設(shè)備和娛樂電子等方面的廣泛應(yīng)用，可編程邏輯器件對(duì)電子產(chǎn)品性能指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，以及低成本研發(fā)和快速進(jìn)入市場等，起到了決定性的作用。美國Xilinx公司是目前業(yè)界可編程邏輯器件最大的制造商和供應(yīng)商之一，其最新推出的Virtex7系列可編程邏輯器件，包括Artix^TM-7、Kintex^TM-7和-7等三大系列，其內(nèi)部邏輯單元數(shù)最小為360,000個(gè)，最多可達(dá)1,955,000個(gè)；隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器塊最少為19M位，最多可達(dá)68M位；數(shù)字信號(hào)處理器數(shù)最少為1040個(gè)，最多可達(dá)3600個(gè)；用戶端口數(shù)最少為600個(gè)，最多可達(dá)1200個(gè)，因此，Virtex7系列可編程邏輯器件具有功能強(qiáng)、容量大、成本低、功耗小、型譜全和品種多的特點(diǎn)，能夠滿足用戶對(duì)數(shù)據(jù)通信帶寬、信息處理和復(fù)雜邏輯等方面的不同需要。

另一方面，隨著可編程邏輯器件的規(guī)模越來越大，功能越來越強(qiáng)，用戶系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的功能和邏輯也越來越復(fù)雜，用戶代碼的長度也就越來越大。像Virtex7系列可編程邏輯器件，其目標(biāo)代碼數(shù)據(jù)流長度最少為24,090,592位，最多可達(dá)385,127,680位，盡管Virtex7系列可編程邏輯器件向用戶提供了主串口模式、從串口模式、主SPI模式、主BPI模式、主SelectMap模式、從SelectMap模式和JTAG口模式等多種目標(biāo)代碼加載方式，加載時(shí)鐘頻率也達(dá)到了100Mhz，但對(duì)于一些要求系統(tǒng)快速啟動(dòng)、可編程邏輯器件功能在線重置的應(yīng)用場合，芯片廠家提供的這些配置方式，仍然給用戶系統(tǒng)可編程邏輯器件程序加載設(shè)計(jì)帶來了一些問題。主配置模式一般是由可編程邏輯器件自主產(chǎn)生成配置時(shí)序，然后將目標(biāo)代碼從外部程序存儲(chǔ)器中順序讀入到可編程邏輯器件中，進(jìn)而完成可編程邏輯器件目標(biāo)代碼的加載工作。主配置模式下，用戶系統(tǒng)一般無法實(shí)現(xiàn)可編程邏輯器件功能在線重置，以及目標(biāo)代碼在線更新功能。主配置模式下，由于和諧存儲(chǔ)器直接連接地可編程邏輯器件上，因此，無法實(shí)現(xiàn)在線更新可編程邏輯器件目標(biāo)代碼功能，而必須通過離線的方式，通過重新對(duì)程序存儲(chǔ)器編程，才能實(shí)現(xiàn)可編程邏輯器件目標(biāo)代碼更新功能。從配置模式一般由微控制器運(yùn)行程序，通過微控制器端口模擬生成可編程邏輯器件配置時(shí)序，從而將目標(biāo)代碼順序?qū)懭氲娇删幊踢壿嬈骷校M(jìn)而完成可編程邏輯器件的程序加載工作。從配置模式下，由于用戶系統(tǒng)一般具有對(duì)外接口，并且微控制器與程序存儲(chǔ)器的連接，這就為用戶系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可編程邏輯器件功能在線重置和目標(biāo)代碼在線更新功能提供了便利條件，技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要，設(shè)計(jì)一種的可編程邏輯器件配置器，從而實(shí)現(xiàn)x80系列微控制器、Artix7/Kintex7/Virtex7系列可編程邏輯器件與通用Flash程序存儲(chǔ)器之間的電氣連接，使用戶系統(tǒng)通過從SelectMap配置模式，將目標(biāo)代碼加載至目標(biāo)可編程邏輯器件中，并且在線重新配置可編程邏輯器件的功能，以及在線更新可編程邏輯器件的目標(biāo)代碼。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種可編程邏輯器件配置器，解決美國Xilinx公司Artix7/Kintex7/Virtex7系列可編程邏輯器件上電復(fù)位啟動(dòng)配置，在線功能重量，以及目標(biāo)代碼在線更新問題。

一種可編程邏輯器件配置器，包括：微控制器接口模塊、工作寄存器陣列模塊、程序存儲(chǔ)器接口模塊和配置時(shí)序生成器模塊。其中：