[實用新型]一種基于FPGA可編程器件的配置裝置

有效

• 申請號: 201920125529.4
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN209822106U
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 雷霞
• 申請（專利權）人: 寧波城市職業技術學院
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 33228 寧波市鄞州甬致專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 李迎春

本實用新型提供了一種基于FPGA可編程器件的配置裝置，包括依次相連的無線收發模塊、主控制模塊和待配置的FPGA模塊，主控制模塊為FPGA可編程器件，主控制模塊包括依次相連的時鐘產生模塊，數據接收模塊，隨機存取存儲器和配置模塊，配置模塊的輸出端與待配置的FPGA模塊的輸入端相連；數據接收模塊包括依次相連的觸發器、位計數器、移位寄存器和字節計數器，字節計數器的輸出端中的完成信號端口與配置模塊的輸入端相連，剩余端口與隨機存取存儲器的輸入端相連。本實用新型中主控制模塊為FPGA可編程器件，在對待配置的FPGA模塊進行配置時，配置失敗的概率較低、配置效率較高，同時便于使用和編輯。

技術領域

本實用新型涉及基于FPGA的可編程器件技術領域，尤其涉及一種基于FPGA可編程器件的配置裝置。

背景技術

數字系統設計是高校電子信息類專業中一門培養學生對數字系統設計、分析、測試和應用開發等綜合能力的專業基礎課程，該課程的實驗教學環節對學生掌握系統知識，提高實踐能力與創新能力起到至關重要的作用。現有的數字電路云實驗系統的結構框圖如圖1所示，主要包括Web客戶端、阿里云服務器和實驗終端設備，在學生進行實驗時，先在計算機上借助各種EDA工具完成實驗項目的方案確定、系統設計和仿真，然后再將設計好的程序通過網絡下載到實驗終端設備中，實驗終端設備將實驗結果通過阿里云服務器實時地返回到學生所使用的Web客戶端上。該實驗模式突破了時間和空間上的限制，極大的提高了設備的利用率，在上述數字電路云實驗系統中，其中的實驗終端設備一般包括依次相連的無線收發模塊、主控制器和FPGA實驗板，主控制器通過無線收發模塊收發信號，主控制器通過無線收發模塊與阿里云服務器進行通信，Web客戶端通過網絡將配置文件發送到無線收發模塊，而無線收發模塊與主控制器端通過串口進行連接，再由主控制器將程序配置到FPGA實驗板中，而主控制器所負責的配置功能對于整個數字電路云實驗系統來說是非常關鍵的，現有主控制器為實現配置功能一般采用的是單片機，但是利用該種類型的配置裝置搭建的電路在對FPGA實驗板進行配置時，會出現下載驅動困難、安裝困難或失敗的情況，主控制器的配置效率較低，整個數字電路云實驗系統的穩定性較差，不便于教學使用。

實用新型內容

本實用新型提供了一種基于FPGA可編程器件的配置裝置，該配置裝置的配置效率較高，整個數字電路云實驗系統的穩定性較好，便于教學使用。

本實用新型所采用的技術方案是：一種基于FPGA可編程器件的配置裝置，其特征在于，包括依次相連的無線收發模塊、主控制模塊和待配置的FPGA模塊，所述的主控制模塊為FPGA可編程器件，所述的主控制模塊包括依次相連的時鐘產生模塊，數據接收模塊，隨機存取存儲器和配置模塊，所述的配置模塊的輸出端與所述的待配置的FPGA模塊的輸入端相連；所述的數據接收模塊包括依次相連的觸發器、位計數器、移位寄存器和字節計數器，所述的字節計數器的輸出端中的完成信號端口與所述的配置模塊的輸入端相連，剩余端口與所述的隨機存取存儲器的輸入端相連。

采用以上技術方案后，本實用新型與現有技術相比具有以下優點：

本實用新型中主控制模塊為FPGA可編程器件，該主控制模塊可以接收無線收發模塊發送來的配置文件并實時配置到待配置的FPGA模塊，在對待配置的FPGA模塊進行配置時，配置失敗的概率較低、可靠性較高、配置效率較高，同時便于使用和編輯。

作為改進，所述的主控制模塊為Cyclone II系列的FPGA可編程器件，并采用PS模式配置，便于配置。

作為改進，所述的主控制模塊的容量為500K×8bit，有利于降低成本。

作為改進，所述的待配置的FPGA模塊包括輸出信號處理模塊、時鐘源模塊、等精度頻率計、多路脈沖信號源模塊、DDS函數信號發生器和實驗所用的DAC，結構簡單，便于控制。

作為改進，所述的待配置的FPGA模塊還包括其他實驗資源模塊，便于提高待配置的FPGA模塊的通用性。

附圖說明