[发明专利]基于PowerPC控制的SRAM型FPGA可靠加载与防错设计方法

说明书

公开了一种基于PowerPC控制的SRAM型FPGA可靠加载与防错设计方法。所述方法用于将配置文件加载到SRAM型FPGA中，所述方法包括：将FPGA配置文件和回读文件经由PowerPC处理器的网络接口从主控机传输到PowerPC处理器；将传输到所述PowerPC处理器的FPGA配置文件和回读文件存储到RAM中；根据FPGA的SelectMAP并行加载时序，将配置文件加载到SRAM型FPGA中并返回回读数据；以及将所述回读数据与所述回读文件进行比较，当所述回读数据与所述回读文件一致时，监测所述FPGA的单粒子翻转检测信号；以及当所述回读数据与所述回读文件不一致时，重新加载所述配置文件。

技术领域

本发明涉及基于PowerPC控制的SRAM型FPGA可靠加载与防错设计方法。

背景技术

在航天航空领域，尤其是机载雷达方面，要求系统能够高速处理大量数据，并且持续可靠运行。由于SRAM型FPGA有着丰富的逻辑资源，具有快速并行处理能力等多方面优势，已经成为了机载雷达设备中的必选器件。

目前机载雷达系统中，SRAM型FPGA的逻辑资源已达到数百万门甚至千万门级别，由于SRAM型FPGA下电后逻辑丢失特性，因此需要更大容量的Flash芯片在上电后重新加载逻辑，导致加载周期过长，逻辑固化周期更长等问题。由于SRAM型FPGA工艺属性，容易发生单粒子翻转问题。

FPGA加载的传统方法：一般通过外挂的Flash芯片在上电后采用串行主动加载模式。存在一定缺陷：

(1)FPGA主动串行加载速度慢，在版本升级时Flash芯片固化周期长，存储版本单一；

(2)Flash由于误擦除或是存储介质本身因素造成存储内容缺失或发生位翻转情况，会导致逻辑功能的误操作，最终造成设备不能正常运行；

(3)在加载和运行过程中出现单粒子翻转问题后，纠错机制不完善，不能保证FPGA的可靠加载和可靠运行。

发明内容

根据本发明的方法采用网络远程加载，节省Flash芯片，降低硬件成本；采用SelectMAP并行加载和回读验证技术，提高加载速度，实现可靠加载；此外，添加SEM IP核或定时回读，检测单粒子翻转情况，发现问题及时纠错，实现系统的可靠运行。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于PowerPC控制的SRAM型FPGA可靠加载与防错设计方法，所述方法用于将配置文件加载到SRAM型FPGA中，所述方法包括：

将FPGA配置文件和回读文件经由PowerPC处理器的网络接口从主控机传输到PowerPC处理器；

将传输到所述PowerPC处理器的FPGA配置文件和回读文件存储到RAM中；

根据FPGA的SelectMAP并行加载时序，将配置文件加载到SRAM型FPGA中并返回回读数据；以及

将所述回读数据与所述回读文件进行比较，

当所述回读数据与所述回读文件一致时，监测所述FPGA的单粒子翻转检测信号；以及

当所述回读数据与所述回读文件不一致时，重新加载所述配置文件。

根据一个实施例，所述FPGA包括SEM模块，所述SEM模块实时监测单粒子翻转情况并生成所述单粒子翻转检测信号。

根据一个实施例，所述主控机存储和传输各FPGA的配置文件。

根据一个实施例，所述RAM包括DDR2、DDR3SDRAM，并经由存储接口与所述PowerPC处理器连接。

根据一个实施例，所述PowerPC处理器经由网络接口与所述主控机连接，并且所述网络接口支持TCP/IP协议。