[發明專利]一種spartan6系列FPGA多鏡像程序遠程刷新方法

在審

• 申請號: 202110246728.2
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN112965734A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 胡惠雄;陳凱;戴云霞;李春;孫今英;陳國棟
• 申請（專利權）人: 上海電氣集團股份有限公司
• 主分類號: G06F8/654
• 分類號: G06F8/654;G06F9/445;G06F11/14
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊

本發明提供了一種spartan6系列FPGA多鏡像程序遠程刷新方法。本發明更新的時候只更新U鏡像，更新后直接使用U鏡像。當出現U鏡像更新出現錯誤的時候，則啟動G鏡像。通過G鏡像中的設計來重新更新Flash中U鏡像部分的數據。由于G鏡像從來沒有被更新過，這樣出現錯誤的概率也就非常小。這樣即使U鏡像出現錯誤，可以通過G鏡像來完成一些工作(例如Flash讀寫操作)，從而來保證設計一直可以使用。由此，相比與現有技術方案本發明的使用將大大降低系統刷新失敗的風險，從而降低維護成本，間接的提升了產品的競爭力。

技術領域

本發明涉及一種應用于xilinx spartan6系列FPGA(現場可編程門陣列)程序遠程刷新方法，用于風電變流器的程序刷新。

背景技術

由于風機運行的特殊性，風機之間必須保持一定的間距，并且大多數風機安裝在交通不便的高山與海洋中。很多陸上風場路況比較惡劣，而海上風場維護成本更加高。當前風機遠程程序刷新失敗后，需要人員到機位刷新程序，所以增加遠程刷新的可靠性對于降低維護成本至關重要。

Xilinx spartan6平臺下需要自定義編寫Flash讀寫控制器，當無法提供JTAG等其他連接時，Flash的更新就只有遠程刷新一種方案。如果寫入Flash的數據出現錯誤，這樣會導致FPGA無法加載成功。當FPGA無法加載成功或者工作不正常的時候，整個系統無法正常工作。要解決這個問題，此時必須重新通過遠程更新FPGA片外Flash，糾正之前的錯誤。如果Flash直接由FPGA控制，當遠程更新出現錯誤時，很可能導致遠程更新徹底失效，只能安排現場更新來修復。

發明內容

本發明的目的是：提高風電變流器程序遠程刷新的可靠性。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種spartan6系列FPGA多鏡像程序遠程刷新方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、在spartan6系列FPGA中設置快速檢查模塊，并在spartan6系列FPGA片外FLASH中設置G鏡像區域、U鏡像區域及M鏡像區域；將初始程序燒錄在G鏡像區域、U鏡像區域形成G鏡像文件及U鏡像文件；M鏡像為啟動鏡像，M鏡像區域用于存儲鏡像跳轉關鍵字，通過鏡像跳轉關鍵字狀態標記加載G鏡像文件還是加載U鏡像文件，鏡像跳轉關鍵字狀態初始化為標記加載U鏡像文件；

步驟2、當遠程刷新spartan6系列FPGA的片外FLASH時，spartan6系列FPGA的MultiBoot Flashprogrammer將最新的程序寫入片外FLASH的U鏡像區域，從而更新U鏡像文件；

在數據傳輸過程中，若出現鏡像數據校驗失效時，將片外FLASH中M鏡像區域存儲的鏡像跳轉關鍵字狀態更新為標記加載G鏡像文件；

步驟3、設備上電啟動后，spartan6系列FPGA通過快速檢查模塊檢查跳轉關鍵字狀態，若鏡像跳轉關鍵字狀態標記為加載U鏡像文件，則spartan6系列FPGA加載片外FLASH中更新后的U鏡像文件，若鏡像跳轉關鍵字狀態標記為加載G鏡像文件，則spartan6系列FPGA加載片外FLASH中的G鏡像文件。

優選地，若鏡像跳轉關鍵字狀態為ON，則加載U鏡像文件，若鏡像跳轉關鍵字狀態為OFF，則加載G鏡像文件。

優選地，步驟3中，若spartan6系列FPGA加載片外FLASH中的G鏡像文件，則spartan6系列FPGA將故障上傳到上位機。

本發明更新的時候只更新U鏡像，更新后直接使用U鏡像。當出現U鏡像更新出現錯誤的時候，則啟動G鏡像。通過G鏡像中的設計來重新更新Flash中U鏡像部分的數據。由于G鏡像從來沒有被更新過，這樣出現錯誤的概率也就非常小。這樣即使U鏡像出現錯誤，可以通過G鏡像來完成一些工作(例如Flash讀寫操作)，從而來保證設計一直可以使用。