[发明专利]远程FPGA固件代码更新系统、方法及介质

说明书

本发明提供了一种远程FPGA固件代码更新系统、方法及介质，包括：远程通信模块、MCU控制模块、FPGA模块以及FLASH存储器；所述远程通信模块与MCU控制模块相连，MCU控制模块和FPGA模块相连，FPGA模块与FLASH存储器相连；所述FLASH存储器中存储有FPGA固件。本发明使用MCU控制模块，可以检验固件的合法性，防止系统被非法更新固件；采用校验字段预先存在MCU内，防止校验信息泄露，保证整个系统的安全；使用MCU控制模块，可以控制FPGA复位，使得更新后不用断电重启固件才能生效；使用MCU控制模块，可以控制FPGA上电时序，检测上电加载固件是否成功，保证系统的可靠性。

技术领域

本发明涉及可编程逻辑器件技术领域，具体地，涉及一种远程FPGA固件代码更新系统、方法及介质。尤其地，涉及一种基于MCU的FPGA的固件代码远程安全更新方法。

背景技术

目前，随着半导体技术的飞速发展，现场可编程逻辑门阵列FPGA(FieldProgrammable Gate Array)已经在许多产品设计中得到广泛的使用，甚至很多场合中用来替代专用的IC芯片。FPGA具有丰富的逻辑资源、IO资源，且具有设计周期短、开发费用低、风险小及可靠性高的优点。随着FPGA的广泛应用，远程更新FPGA固件代码的方法也被大规模使用。

针对常见的远程更新FPGA固件代码的方法，很多专利文献已经提出了解决方法,但基本都需要断电、重启后配置才能生效。随着FPGA在各种应用场合中占比越来越高，远程FPGA固件更新途径的安全性也越来越重要，一旦更新出现问题或被恶意更新成错误的配置，将会给企业造成不可估量的影响。

专利文献CN105955783A(申请号:201610305001.6)公开了一种基于FPGA控制的远程FPGA逻辑代码的下载方法，通过FPGA逻辑控制代码更新，当更新失败时，FPGA加载备份版本，系统可以正常工作，同时可以进行下一次代码更新。所述下载方法包括：逻辑代码经以太网传输给CPU，处理后通过IIC接口传输给FPGA，在FPGA内部由逻辑代码控制擦除FLASH存储器内的更新代码比特流，将更新代码下载到FLASH存储器中并校验，从而实现FPGA的远程更新。

该专利文献通过CPU由IIC接口传输给FPGA，可备份加载代码，并校验更新代码的比特流。该方法只能检验CPU接收到的代码是否正确，但代码是否合法无法检验。

专利文献CN06843959A(申请号:201710034806.6)公开了一种FPGA远程更新装置，包括FPGA模块，FPGA模块内部设有嵌入式处理器远程更新系统，远程更新系统包括通讯模块和远程更新模块，通讯模块分别与上位机和远程更新模块相连，远程更新模块与FPGA模块得配置FLASH相连。该专利文献还相应公开了一种FPGA远程更新方法，步骤为：S01、上位机向嵌入式处理器远程更新系统发送约定的程序更新指令，远程更新模块采集更新系统的状态决定是否接收更新指令；S02、当允许更新后，上位机下发数据帧，并发送至远程更新模块进行数据帧的暂存，再按照配置FLASH的具体时序完成数据帧的更新。

该专利文献通过FPGA内部嵌入式处理器接受上位机发送约定的程序更新指令进行更新。该方法存在指令被截获破解的风险，一旦指令被获取，系统也可被恶意更新错误的固件。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种远程FPGA固件代码更新系统、方法及介质。

根据本发明提供的一种远程FPGA固件代码更新系统，其特征在于，包括：远程通信模块、MCU控制模块、FPGA模块以及FLASH存储器；

所述远程通信模块与MCU控制模块相连，MCU控制模块和FPGA模块相连，FPGA模块与FLASH存储器相连；

所述FLASH存储器中存储有FPGA固件。

优选地，所述FPGA固件：包含校验字段，所述校验字段供MCU控制模块校验FPGA固件合法性；