[發(fā)明專利]一種基于FPGA的處理器啟動方法和處理器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911375751.0
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111198718A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐慶嵩;劉建華;劉鍇;李秦飛;李鋒;杜金鳳
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東高云半導(dǎo)體科技股份有限公司
• 主分類號: G06F9/4401
• 分類號: G06F9/4401
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 肖宇揚(yáng);江銀會

本發(fā)明公開一種基于FPGA的處理器啟動方法和處理器。本技術(shù)方案中，運(yùn)行固化啟動引導(dǎo)程序，從處理器內(nèi)核地址空間中獲取處理器映射的片外存儲單元用于嵌入式程序映像文件下載的地址段；把地址段對應(yīng)片外存儲單元中的嵌入式程序映像文件加載到片內(nèi)指令存儲單元；運(yùn)行片內(nèi)指令存儲單元中的嵌入式程序映像文件。當(dāng)嵌入式程序需要更新時，本技術(shù)方案可避免重載處理器內(nèi)核硬件設(shè)計，降低開發(fā)復(fù)雜度，提高開發(fā)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及FPGA技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于FPGA的處理器啟動方法和處理器。

背景技術(shù)

現(xiàn)場可編程邏輯門陣列(Field-Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA)被廣泛地應(yīng)用到各個領(lǐng)域中。基于FPGA的處理器具有良好的擴(kuò)展性，設(shè)計人員可根據(jù)不同應(yīng)用場景自由擴(kuò)展處理器的功能，有利于快速設(shè)計和使用。

本技術(shù)方案的技術(shù)人員在研發(fā)時發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的基于FPGA的處理器啟動方法，在完成處理器內(nèi)核硬件設(shè)計后，把啟動引導(dǎo)程序和嵌入式程序映像文件寫入片內(nèi)指令存儲單元的初始值中；當(dāng)運(yùn)行片內(nèi)指令存儲單元的初始值中的啟動引導(dǎo)程序時，從該片內(nèi)指令存儲單元的初始值中運(yùn)行嵌入式程序映像文件。現(xiàn)有技術(shù)在每次更新嵌入式程序時，需要重載處理器內(nèi)核硬件設(shè)計，執(zhí)行布局和布線，產(chǎn)生碼流文件，重新把嵌入式程序映像文件寫入內(nèi)指令存儲單元的初始值中，增加開發(fā)復(fù)雜度，降低開發(fā)效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供一種提高開發(fā)效率的基于FPGA的處理器啟動方法和處理器。

本發(fā)明實施例采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明實施例提供一種基于FPGA的處理器啟動方法，包括：

運(yùn)行固化啟動引導(dǎo)程序，從處理器內(nèi)核地址空間中獲取處理器映射的片外存儲單元用于嵌入式程序映像文件下載的地址段；

把地址段對應(yīng)片外存儲單元中的嵌入式程序映像文件加載到片內(nèi)指令存儲單元；

運(yùn)行片內(nèi)指令存儲單元中的嵌入式程序映像文件。

作為一個可選實施例，把地址段對應(yīng)片外存儲單元中的嵌入式程序映像文件加載到片內(nèi)指令存儲單元，運(yùn)行片內(nèi)指令存儲單元中的嵌入式程序映像文件，包括：

a將讀地址偏移量寄存器的數(shù)值初始化為0；

b根據(jù)讀地址偏移量寄存器的數(shù)值與地址段的起始地址，從片外存儲單元中讀取預(yù)置大小的數(shù)據(jù)；

c根據(jù)預(yù)置大小的數(shù)據(jù)判斷是否讀完片外存儲單元中的嵌入式程序映像文件；若文件讀完，運(yùn)行片內(nèi)指令存儲單元中的嵌入式程序映像文件；若文件沒有讀完，把預(yù)置大小的數(shù)據(jù)保存到片內(nèi)指令存儲單元，根據(jù)預(yù)置大小的數(shù)值修改讀地址偏移量寄存器的數(shù)值，返回步驟b。

作為一個可選實施例，根據(jù)預(yù)置大小的數(shù)值修改讀地址偏移量寄存器的數(shù)值，返回步驟b，包括：

根據(jù)預(yù)置大小的數(shù)值修改讀地址偏移量寄存器的數(shù)值，判斷讀地址偏移量寄存器的數(shù)值是否達(dá)到最大預(yù)設(shè)值，若是，運(yùn)行片內(nèi)指令存儲單元中的嵌入式程序映像文件，否則，返回步驟b。

作為一個可選實施例，根據(jù)讀地址偏移量寄存器的數(shù)值與地址段的起始地址，從片外存儲單元中讀取預(yù)置大小的數(shù)據(jù)，包括：把讀地址偏移量寄存器的數(shù)值相對的16進(jìn)制值與地址段的起始地址的16進(jìn)制值相加，得到當(dāng)前讀取地址值，從片外存儲單元的當(dāng)前讀取地址值開始讀取預(yù)置大小的數(shù)據(jù)；

根據(jù)預(yù)置大小的數(shù)據(jù)判斷是否讀完片外存儲單元中的嵌入式程序映像文件，包括：判斷預(yù)置大小的數(shù)據(jù)相對的2進(jìn)制值是否全為1，若是，確認(rèn)文件讀完，否則，確認(rèn)文件沒有讀完。

作為一個可選實施例，根據(jù)預(yù)置大小的數(shù)值修改讀地址偏移量寄存器的數(shù)值，包括：將預(yù)置大小的數(shù)值與讀地址偏移量寄存器的數(shù)值相加，得到當(dāng)前數(shù)值，把讀地址偏移量寄存器的數(shù)值修改為當(dāng)前數(shù)值。