[發明專利]一種基于Zynq平臺通過以太網遠程調試FPGA的方法

在審

• 申請號: 201910587789.8
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110442488A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 張宗亮;劉琳;惠肇宇
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司雷華電子技術研究所
• 主分類號: G06F11/26
• 分類號: G06F11/26
• 代理公司: 北京清大紫荊知識產權代理有限公司 11718
• 代理人: 張卓

本發明提供了一種基于Zynq平臺通過以太網遠程調試FPGA的方法，所述方法包括如下步驟：S1：上位機通過VIVADO軟件進行以太網XVC(XILINX JTAG協議)訪問ZYNQ板卡中的PS端網絡服務模塊；S2：ZYNQ板卡中的PS端網絡服務模塊搭載在Petalinux操作系統上，以實現與上位機的網絡通信；將所接收的上位機數據，從PS端傳輸至PL端；S3：ZYNQ中PL端接收到的PS端數據通過自定義虛擬JTAG傳遞給目標FPGA；S4：目標FPGA對所接收的上位機數據進行響應，并將結果數據原路傳輸回上位機；S5：上位機通過VIVADO軟件對傳輸回的數據進行處理以及顯示。本發明提供的方法通過網絡線纜連接ZYNQ平臺，由于以太網的傳輸機制，網絡線纜的長度遠大于使用傳統JTAG仿真器的USB線纜的長度，可以實現FPGA的遠程加載調試。

技術領域：

本發明涉及嵌入式信號處理領域，具體涉及一種基于Zynq平臺通過以太網遠程調試FPGA的方法

背景技術:

FPGA(Field-Programmable Gate Array)，即現場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定制電路出現的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。

XILINX(賽靈思)是全球領先的可編程邏輯完整解決方案的供應商，該公司的FPGA在國內嵌入式信號處理領域應用廣泛。ZYNQ是該公司推出的內嵌ARM核的SOC(片上集成系統)，集成了基于ARM核的處理系統(PS)和可編程邏輯(PL)在單個器件中。Petalinux是該公司在Linux操作系統的基礎上開發出的適合其ZYNQ等產品的嵌入式操作系統。

以硬件描述語言(Verilog或VHDL)所完成的電路設計，可以經過簡單的綜合與布局，快速的燒錄至FPGA上進行測試，是現代IC設計驗證的技術主流。目前XILINX FPGA開發者主要通過XILINX提供的JTAG仿真器進行FPGA的加載和調試。此方法操作相對簡單，開發者只需安裝該公司開發工具ISE或VIVADO就可以實現FPGA的加載和調試。

但是該方法，有下述幾個問題：XILINX提供的JTAG仿真器與上位機通過USB連接，JTAG線纜長度有限，不支持遠程加載調試。JTAG仿真器與FPGA和上位機呈點對點連接，不支持多個上位機對同一塊FPGA的分時加載調試。

發明內容

發明目的：為了解決上述問題，本發明提供了如下技術方案，本發明提供的技術方案支撐遠程加載調試，且支持多個上位機對同一塊FPGA的分時加載調試。

技術方案：

一種基于Zynq平臺通過以太網遠程調試FPGA的方法，所述方法包括如下步驟：

S1：上位機通過VIVADO軟件進行以太網XVC(XILINX JTAG協議)訪問ZYNQ板卡中的PS端網絡服務模塊；

S2：ZYNQ板卡中的PS端網絡服務模塊搭載在Petalinux操作系統上，以實現與上位機的網絡通信；將所接收的上位機數據，從PS端傳輸至PL端

S3：ZYNQ中PL端接收到的PS端數據通過自定義虛擬JTAG傳遞給目標FPGA；

S4：目標FPGA對所接收的上位機數據進行響應，并將結果數據原路傳輸回上位機；

S5：上位機通過VIVADO軟件對傳輸回的數據進行處理以及顯示。

優選的，所述步驟S1中，可設有多個上位機，多個上位機可通過網絡交換機進行以太網XVC(XILINX JTAG協議)訪問ZYNQ板卡中的PS端網絡服務模塊。

優選的，所述步驟S2中的網絡通訊包括上位機的指令數據的傳輸以及目標FPGA響應數據的回傳。