[發明專利]基于XVC協議的服務器及FPGA固件更新調試方法

在審

• 申請號: 202010794534.1
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111934931A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 蔡嚴克;張杰;胡俊;孫蕓華
• 申請（專利權）人: 中國科學院高能物理研究所
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L29/06;H04L29/08;G06F15/78;G06F11/36;G06F8/65
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王立普

本發明公開了一種基于XVC協議的服務器及FPGA固件更新調試方法。所述基于XVC協議的服務器包括：第一FPGA和第一閃存芯片；第一閃存芯片用于存儲配置第一FPGA的數據；第一FPGA包括TCP/IP模塊、狀態機模塊、緩存模塊和JTAG模擬模塊；TCP/IP模塊用于接收上位機通過TCP/IP網絡發送的基于XVC協議的數據包；狀態機模塊用于根據XVC協議對數據包進行解析；JTAG模擬模塊用于模擬JTAG接口以實現對遠程FPGA固件的在線更新與調試。本發明能實現對遠程FPGA固件的在線更新與調試。

技術領域

本發明涉及計算機硬件領域，特別是涉及一種基于XVC協議的服務器及FPGA固件更新調試方法。

背景技術

在現場可編程邏輯門陣列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)固件更新和調試的場景中，通常采用傳統的基于USB-JTAG(Universal serial bus-joint testaction group)電纜的方式。由于USB-JTAG電纜的長度和JTAG接口信號完整性和時序的限制，特別是現有的FPGA常常放置在密閉的容器中而沒有預留JTAG配置接口場景，該方式不能用于對FPGA的遠程固件更新與調試。目前，遠程更新的方法通常是采用CPU等設備直接將固件燒寫進flash，待被配置FPGA系統重新上電后，自動將固件燒寫進FPGA，這種方法往往只能燒寫固件，而不能在線對固件進行調試。

發明內容

基于此，有必要提供一種基于XVC協議的服務器及FPGA固件更新調試方法，以實現對遠程FPGA固件的在線更新與調試。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種基于XVC協議的服務器，包括：第一FPGA和第一閃存芯片；所述第一FPGA用于接收上位機通過TCP/IP網絡發送的數據包，并對所述數據包進行解析、模擬JTAG接口以及將所述數據包以JTAG時序下載到至少一個待調試FPGA組件中；所述數據包的格式為基于XVC協議的數據包；所述第一閃存芯片用于存儲配置第一FPGA的數據；所述待測試FPGA組件包括第二FPGA和與所述第二FPGA連接的第二閃存芯片；所述第二FPGA為待調試的FPGA器件；所述第二閃存芯片用于存儲配置第二FPGA的數據；

所述第一FPGA包括TCP/IP模塊、狀態機模塊、緩存模塊和JTAG模擬模塊；所述TCP/IP模塊用于接收上位機通過TCP/IP網絡發送的數據包；所述狀態機模塊用于根據XVC協議對所述數據包進行解析；所述緩存模塊用于緩存所述數據包；所述JTAG模擬模塊用于模擬JTAG接口，并將所述數據包以JTAG時序下載到至少一個待調試FPGA組件中。

可選的，所述第一FPGA采用verilog硬件描述語言編寫而成。

可選的，所述基于XVC協議的服務器還包括物理層芯片；所述第一FPGA通過所述物理層芯片與所述上位機連接；所述物理層芯片用于實現以太網絡的數據傳送。

可選的，所述基于XVC協議的服務器還包括RJ45接口；所述上位機通過所述RJ45接口與所述物理層芯片連接。

可選的，所述物理層芯片為支持SFP光口的物理層芯片；所述RJ45接口為SFP光口。

可選的，所述物理層芯片為支持SFP電口的物理層芯片；所述RJ45接口為SFP電口。

本發明還提供了一種FPGA固件更新調試方法，所述FPGA固件更新調試方法采用上述所述的基于XVC協議的服務器實現，所述方法包括：

上位機采用ISE軟件或者Vivado軟件生成基于TCP/IP協議的XVC虛擬電纜服務；