[发明专利]一种可编程逻辑器件远程更新系统及其方法

说明书

本发明公开了一种可编程逻辑器件远程更新系统及其方法，系统包括：计算机，以及彼此相连的处理器、可编程逻辑器件和配置单元。计算机向处理器发送配置文件数据，处理器根据配置文件数据，通过GPIO端口模拟可编程逻辑器件配置配置单元JTAG端口的时序和行为，实现处理器对配置单元进行配置的ISP操作。本发明能够有效地解决在复杂应用条件下，尤其是保密性要求高的环境下，工作人员不适合到现场烧写逻辑，采用传统的专用仿真器烧写加载方式不能满足要求的技术问题。

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，尤其是涉及一种应用于可编程逻辑器件的远程更新系统及其方法。

背景技术

可编程逻辑器件FPGA是一种逻辑电路器件，其特点是具有静态可重复编程或在线动态重构特性。这种电路的硬件功能可以像软件一样通过编程来修改，从而使得电路设计和产品升级变得十分方便，极大的提高了电子系统的灵活性和通用能力。目前，已有众多芯片供应商，如XILINX或者ALTERA都可以提供各种型号的FPGA或者CPLD。

可编程逻辑器件在嵌入式系统中应用越来越广泛。在设计阶段和现场运行之后的各个阶段，都可能遇到设计的升级、修改、测试等问题。带有在系统可编程(ISP)功能的逻辑器件，使得不需要进行重新现场烧写，即可完成功能的重新配置。同时，网络技术的发展也使得远程维护成为可能。目前，现有的FPGA中都集成了JTAG测试接口，FPGA的JTAG测试接口主要包括测试数据输入(TDI)管脚，测试数据输出(TDO)管脚，测试时钟输入(TCK)管脚和测试模式选择(TMS)管脚。

在现有技术中，与本发明内容相关的技术方案主要有：

文献一：由中兴通讯股份有限公司于2007年10月24日申请，并于2008年03月12日公开，公开号为CN101140315A的中国发明专利申请《一种JTAG下载方式下FPGA逻辑代码的下载方法及下载系统》。该发明申请提供了一种JTAG下载方式下FPGA逻辑代码的下载方法及下载系统，用于对两片以上的相同FPGA下载相同的逻辑代码。其中，所述下载方法包括:将JTAG下载信号中的测试模式选择TMS信号、测试时钟输入TCK信号和测试数据输入TDI信号同时输入至各个FPGA对应的管脚，将逻辑代码井有下载到各个FPGA。按照本发明的下载方法和下载系统，能够减少FPGA逻辑代码下载所需时间，提高FPGA调试效率。

文献二：由北京天融信网络安全技术有限公司于2006年12月30日申请，并于2008年07月02日公开，公开号为CN 101211266A的中国发明专利申请《一种实现FPGA自动下载和在线升级的方法》。该发明申请公开了一种实现FPGA自动下载和在线升级的方法，其中，实现FPGA自动下载的方法包括如下步骤：将FPGA的下载总线接口与CPU的通用可编程输入/输出接口连接：设置FPGA的下载模式CPU通过Flash总线从非易失性存储器件中将下载程序读出CPU将读出的下载程序通过通用可编程输入/输出接口信号总线写入FPGA中，直至下载完成。本发明无需配置专用存储芯片就能够实现FPGA程序的自动下载，利用通用的网络接口就能够实现FPGA程序的在线升级。

文献三：由天津曙光计算机产业有限公司于2010年12月17日申请，并于2011年05月11日公开，公开号为CN102053850A的中国发明专利申请《一种在线升级FPGA逻辑的方法》。该发明申请提供了一种在线升级FPGA逻辑的方法，包括远程终端，控制端，FPGA可编程逻辑门电路和PROM，将FPGA的下载总线接口与CPU通过PCIE总线接口实现连接：通过PCIE总线向非易失性存储器件中写入要升级的逻辑文件和逻辑信息，包括版本号、升级时间信息:写入完毕FPGA中的升级逻辑要对写入非易失性存储器件的内容进行校验，以保证写入的正确性：写入结束后，执行自动加载指令，完成加载过程，不需要对板卡断电重启，只需要热复位即可完成逻辑升级过程，掉电后只需要上电重启也可以完成逻辑加载的过程。本发明在一些环境比较复杂、不适合工作人员到现场去烧写逻辑的情况下，采用本方法可以很方便的解决升级问题，并且不需要断电重启，自动加载后只需要对系统热复位即可完成，可远程操作，节省人力物力，操作简单方便。如附图1所示。