[发明专利]一种FPGA配置多启动低资源占用更新方法及实施系统

权利要求书

1.一种FPGA配置多启动低资源占用更新方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1，主机端发送重构命令给FPGA模块中运行的用户应用程序，FPGA模块通过内部专用加载逻辑从FLASH存储模块中加载远程更新程序，实现FPGA用户应用程序与远程更新程序的切换；

步骤2，FPGA模块运行在远程更新程序下，接受主机端的更新命令，擦除FLASH模块中的用户应用程序区域的数据；擦除完成后，接收主机发送过来的更新代码比特流，写入FLASH模块中的用户应用程序区域，计算CRC值，并传输给主机，由主机判断程序是否接收完整；若擦除、下载和校验均成功，主机端提示更新完成；否则主机端提示更新失败，主机端可以选择是否再次更新；

步骤3，完成更新操作后，主机端发送重构命令，FPGA模块通过内部的专用加载逻辑从FLASH模块中加载更新后的用户程序配置；如果之前更新失败，FPGA加载用户程序将无法通过内部CRC校验，将继续加载后续FLASH储存区域，导致FPGA加载备用用户应用程序；若FLASH无备用用户应用程序，则会加载远程更新程序，完成重构；无论是加载备用用户应用程序还是远程更新程序均允许用户进行进一步操作；如果之前更新成功，FPGA将完成新的用户程序重构，实现不断电的FPGA自更新。

2.根据权利要求1所述的FPGA配置多启动低资源占用更新方法，其特征在于：通过FLASH与多启动特性将远程更新程序与用户应用程序区分开来，分别重构，使得远程更新程序逻辑不占用用户应用程序的FPGA资源，用户应用程序仅需少量资源操作FPGA内部专用加载逻辑。

3.根据权利要求1所述的FPGA配置多启动低资源占用更新方法，其特征在于：通行模块可以是以太网口、串口或无线收发端口。

4.根据权利要求1所述的FPGA配置多启动低资源占用更新方法，其特征在于：FPGA的远程更新程序基于Microblaze嵌入式处理器技术，并运行TCP/IP协议栈。

5.根据权利要求1所述的FPGA配置多启动低资源占用更新方法，其特征在于：Flash存储模块与所述FPGA模块相连，FPGA可以通过IO口访问整个Flash地址，并对Flash储存模块实现读、写、擦除操作。

6.一种实施权利要求1至5所述的FPGA配置多启动低资源占用更新方法的系统，其特征在于：所述系统包括FPGA模块、通信模块、Flash存储模块；其中所述FPGA模块应集成内部专用加载逻辑，该逻辑可以不断电实现FPGA全局重构；所述通信模块与所述FPGA模块相连，通信模块为FPGA模块通过有线或者无线与主机端通信的接口装置；所述Flash存储模块与所述FPGA模块相连，其内存储应具有至少存储两个FPGA模块的配置文件的能力；所述FPGA模块与Flash模块的连接方式采用传统的Master BPI或Master SPI连接方式；所述FPGA模块上电能默认从地址0开始自动加载并执行所述Flash存储器模块中存储的FPGA模块的配置文件；同时所述FPGA可以通过IO口访问整个Flash地址，并对Flash储存模块实现读、写、擦除操作。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于所述Flash模块分成多个区域，分别存储用户应用程序和远程更新程序，其中用户程序需包含一个多启动启动模块，引导内部专用加载逻辑进行程序切换；远程更新程序基于嵌入式内核Microblaze系统，具有通信模块驱动和Flash存储模块驱动，使用TCP/IP协议与主机端通信。