[发明专利]一种现场可编程门阵列逻辑代码的下载装置

说明书

技术领域

本发明涉及现场可编程门阵列器件(FPGA)的下载技术领域，尤其涉及一种JTAG(国际标准测试协议)模式下通过USB接口对FPGA进行逻辑代码下载的技术。

背景技术

现场可编程门阵列器件实现的逻辑功能由用户对其进行编程下载来确定，对现场可编程门阵列器件进行编程需使用专门的逻辑代码下载装置。目前，针对现有技术的现场可编程门阵列的下载装置为基于并口(LPT口，又称打印机接口)的下载装置，该下载装置下载逻辑代码速率较慢，采用分立数字元件实现控制器，稳定性比较差。随着计算机硬件技术的快速发展，近些年生产的计算机已很少具有并口，取而代之是方便高效的USB接口。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种现场可编程门阵列逻辑代码的下载装置。

(二)技术方案

本发明一种现场可编程门阵列逻辑代码的下载装置，可以通过以下技术方案来实现：该下载装置主要包括：计算机、USB接口、USB协议转换器、晶体振荡器、JTAG下载接口模块、系统控制器组成，其中：

计算机，接收符合USB协议的现场可编程门阵列的串行工作状态信息，输出现场可编程门阵列的逻辑代码；

USB接口与计算机数据端连接，接收并发送逻辑代码，接收并发送符合USB协议的现场可编程门阵列的串行工作状态信息，输出5V电压信号至电源转换器；

电源转换器与USB接口连接，将电压信号转换成两路电压信号，用于为USB协议转换器和系统控制器的供电；

USB协议转换器与USB接口和系统控制器连接，接收系统控制器输出的关于可编程逻辑门阵列工作状态的8位并行数据，生成并输出符合USB协议的现场可编程门阵列的串行工作状态信息，接收USB接口输出的逻辑代码，对逻辑代码进行USB协议转换，生成并输出8位并行数据；

系统控制器分别与USB协议转换器、晶体振荡器和JTAG下载接口模块连接，接收晶体振荡器输出的时钟信号，接收USB协议转换器输出的8位并行数据，并根据国际标准测试协议，将时钟信号、8位并行数据转换生成并输出现场可编程门阵列下载所需的现场可编程门阵列的测试时钟TCK、测试模式选择信号TMS和输入测试数据信号TDI；将接收JTAG下载接口模块中的测试数据TDO转换并输出关于可编程逻辑门阵列工作状态的8位并行数据；

JTAG下载接口模块与系统控制器连接，下载并输出系统控制器生成的测试时钟TCK、测试模式选择信号TMS和输入测试数据信号TDI，接收并输出现场可编程门阵列产生的测试数据TDO信号。

(三)有益效果

本发明中的装置正是针对现场可编程门阵列器件而设计的。本发明通过USB(通用串行总线)接口对FPGA器件进行JTAG模式下的逻辑代码下载。该装置在进行FPGA逻辑代码下载时下载速率可调，并可在下载的同时监测FPGA器件工作状态及逻辑代码下载进度。该装置控制模块中下载速率选择单元不仅能够灵活的设置现场可编程门阵列器件的下载速率，还能通过装置控制模块中下载进度显示单元和下载状态显示监测现场可编程门阵列器件的下载过程。装置中系统控制器采用现场可编程门阵列实现，代替传统下载装置中的分立数字元件，稳定性较高。该装置对于现场可编程门阵列器件的程序开发与调试有重要意义，是自研现场可编程门阵列器件的应用推广中必不可少的配套装置。

它的优点在于硬件电路简单、下载速率可控、现场可编程门阵列下载状态可实时显示、人机接口友好、使用简便、工作稳定等。

附图说明

图1所示是现场可编程门阵列逻辑代码的下载装置电路原理框图；

图2所示是现场可编程门阵列逻辑代码的计算机中控制模块功能框图；

图3所示是现场可编程门阵列逻辑代码的下载装置下载流程框图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清晰，下面结合附图对本发明进行详细描述。