[发明专利]用于FPGA原型系统的SD卡无插拔烧写控制装置及方法

权利要求书

1.一种用于FPGA原型系统的SD卡无插拔烧写控制装置，其特征在于，包括FPGA模块、上位机和SD卡扩展板，所述上位机和FPGA模块连接，所述上位机和SD卡扩展板的上位机通道连接，所述FPGA模块和SD卡扩展板的FPGA通道连接，其中：

所述FPGA模块包括SD设备控制器和处理器核，所述SD设备控制器用于将处理器核发出的直接地址访问请求转换为SD卡操作命令并通过FPGA通道从SD卡扩展板的SD卡中读取数据返回给处理器核；还用于根据上位机发出的控制命令生成对应的SD卡扩展板可读信号并通过SD卡扩展板控制线发送给SD卡扩展板；

所述上位机用于将控制命令发送给SD设备控制器，还用于将SD卡烧写命令发送给SD卡扩展板；

所述SD卡扩展板用于接收SD卡扩展板可读信号，根据SD卡扩展板可读信号中的SD卡扩展板选择信号打开上位机通道并断开FPGA通道，或者打开FPGA通道并断开上位机通道，还用于打开上位机通道时接收SD卡烧写命令并转发到SD卡，还用于打开FPGA通道时接收SD卡操作命令并转发到SD卡。

2.根据权利要求1所述的用于FPGA原型系统的SD卡无插拔烧写控制装置，其特征在于，所述FPGA通道为第一SDIO信号线和SDIO信号线之间的通路，所述上位机通道为第二SDIO信号线和SDIO信号线之间的通路，所述SD卡扩展板包括USB读卡器芯片和SDIO二选一控制电路，所述USB读卡器芯片通过USB连接线和上位机连接，所述SDIO二选一控制电路通过第一SDIO信号线和SD设备控制器连接，所述SDIO二选一控制电路还通过SDIO信号线和SD卡连接，所述SDIO二选一控制电路还通过第二SDIO信号线和USB读卡器芯片连接。

3.根据权利要求2所述的用于FPGA原型系统的SD卡无插拔烧写控制装置，其特征在于，所述SDIO二选一控制电路还通过SD卡扩展板控制线和SD设备控制器连接。

4.一种用于FPGA原型系统的SD卡无插拔烧写控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1)上位机将控制命令发送给FPGA模块；

S2)FPGA模块的SD设备控制器根据控制命令中的使能信号使能SD卡扩展板，然后SD卡扩展板根据控制命令中的选择信号使能上位机通道或FPGA通道，若使能上位机通道，打开SD卡扩展板的上位机通道并断开FPGA通道，跳转步骤S3)，若使能FPGA通道，打开SD卡扩展板的FPGA通道并断开上位机通道，跳转步骤S4)；

S3)上位机将SD卡烧写命令发送给SD卡扩展板，SD卡扩展板接收烧写命令并转发给SD卡，然后将结果返回给上位机，返回步骤S1)；

S4)FPGA模块的处理器核发出直接地址访问请求给SD设备控制器，SD设备控制器转换为SD卡操作命令并从SD卡扩展板的SD卡中读取数据返回给处理器核，返回步骤S1)。

5.根据权利要求4所述的用于FPGA原型系统的SD卡无插拔烧写控制方法，其特征在于，步骤S2)具体包括以下步骤：

S21)SD设备控制器监测并接收上位机发送的使能信号；

S22)SD设备控制器根据当前SD卡扩展板使能信号生成后续SD卡扩展板使能信号；

S23)SD设备控制器将后续SD卡扩展板使能信号通过SD卡扩展板控制线发送给SD卡扩展板的SDIO二选一控制电路；

S24)SDIO二选一控制电路判定后续SD卡扩展板使能信号是否为高电平，是则进入下一步，否则关闭FPGA通道和上位机通道并返回步骤S21)；

S25)SD设备控制器监测并接收上位机发送的选择信号；

S26)SD设备控制器根据当前SD卡扩展板选择信号生成后续SD卡扩展板选择信号；

S27)SD设备控制器将后续SD卡扩展板选择信号通过SD卡扩展板控制线发送给SD卡扩展板的SDIO二选一控制电路；

S28)SDIO二选一控制电路判定后续SD卡扩展板选择信号是否为高电平，是则SDIO二选一控制电路打开FPGA通道并断开上位机通道，跳转步骤S4)，否则进入下一步；

S29)SDIO二选一控制电路打开上位机通道并断开FPGA通道，跳转步骤S3)。