[发明专利]一种高可靠SRAM型FPGA在线升级方法及系统

说明书

本发明涉及一种高可靠SRAM型FPGA在线升级方法及系统，属于信息处理领域。本发明的外部主机用于向FPGA发送升级指令与程序数据；升级通道是实现外部主机与FPGA之间稳定数据交互的通道；外部接口逻辑转换模块位于外部接口逻辑转换模块通用在线升级模块的前端，实现升级通道数据协议同FPGA内部通用在线升级模块的接口协议转化，实现外部主机同通用在线升级模块之间的透明数据传输；外部接口逻辑转换模块通用在线升级模块是受控根据升级应用程序状态机和升级备用程序状态机完成FPGA外部配置SPI/BPI接口Nor Flash的在线升级；外部接口逻辑转换模块Nor Flash用于存储跳转头文件、备用程序文件和应用程序文件。本发明用户接口简单、通用，不依赖仿真器，掉电或意外中断可自恢复。

技术领域

本发明属于信息处理领域，具体涉及一种高可靠SRAM型FPGA在线升级方法及系统。

背景技术

现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)，是一种用户可编程，可自定义功能的逻辑器件，具有灵活的应用方式。以Xilinx公司的7系列SRAM型为代表的FPGA，凭借丰富的接口资源，提供从低价到高性能多种芯片需求选择，在信息处理电路中应用十分广泛。SRAM型FPGA的本身不具备非易失存储功能，配置逻辑需要存储在外部配置FLASH中，使用专用仿真器，将配置文件烧写入外部配置FLASH中，上电时，FPGA自动执行加载流程，将配置文件加载到FPGA内部配置RAM中，启动运行，实现预定功能。一些特殊应用场景下，当需要进行配置软件更改升级时，并不适合使用仿真器进行升级操作，因此开发出一个高可靠SRAM型FPGA在线升级方法及系统具有现实应用意义。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提供一种高可靠SRAM型FPGA在线升级方法及系统，以解决SRAM型FPGA需使用专用仿真器进行升级的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种高可靠SRAM型FPGA在线升级系统，该系统包括外部主机、升级通道、外部接口逻辑转换模块、通用在线升级模块和Nor Flash，

所述外部主机用于向待升级的FPGA发送升级指令与程序数据，同时对升级的过程进行监控；

所述升级通道是实现外部主机与FPGA之间稳定数据交互的通道；

所述外部接口逻辑转换模块位于FPGA内部，位于所述通用在线升级模块的前端，实现升级通道数据协议同FPGA内部通用在线升级模块的接口协议转化，实现外部主机同通用在线升级模块之间的透明数据传输；

所述通用在线升级模块是受控根据升级应用程序状态机和升级备用程序状态机完成FPGA外部配置SPI/BPI接口Nor Flash的在线升级；

所述Nor Flash用于存储跳转头文件、备用程序文件和应用程序文件。

进一步地，所述升级通道为EMIF、SRIO、Ethernet、PCIe或USB。

进一步地，所述通用在线升级模块包括控制寄存器组、双端口存储器、控制逻辑模块、状态寄存器组和Flash编程逻辑模块，其中，

所述控制寄存器组连接所述外部接口逻辑转换模块和所述控制逻辑模块，用于实现升级全过程的控制；

所述双端口存储器连接所述外部接口逻辑转换模块和所述控制逻辑模块，用于存储升级数据，所述外部接口逻辑转换模块分包写入升级数据，所述控制逻辑模块读出升级数据包；