[发明专利]一种可编程逻辑器件配置器

摘要

本发明公开一种可编程逻辑器件配置器，包括：微控制器接口模块(1)、工作寄存器阵列模块(2)、程序存储器接口模块(3)和配置时序生成器模块(4)，能够将x80系列微控制器、通用Flash型程序存储器和美国Xilinx公司Artix7/Kintex7/Virtex7系列可编程逻辑器件无缝连接在一起，构成一种并行高速可编程逻辑器件从SelectMap配置电路，在用户系统上电复位后，能够直接完成用户系统相应可编程逻辑器件“上电复位程序加载”功能；并且在用户系统正常工作过程中，由用户系统自主控制，完成相应可编程逻辑器件“在线程序加载和功能重置”功能，实现相应可编程逻辑器件“目标代码在线更新”功能。

主权项

1.一种可编程逻辑器件配置器，其特征在于包括：微控制器接口模块(1)、工作寄存器阵列模块(2)、程序存储器接口模块(3)和配置时序生成器模块(4)；微控制器接口模块1经内部连线与工作寄存器阵列模块(2)和程序存储器接口模块(3)相连；工作寄存器阵列模块(2)经内部边线与程序存储器接口模块(3)和配置时序生成器模块(4)相连；程序存储器接口模块(3)经内部连线与配置时序生成器模块(4)相连；当通过外部引脚电路，将可编程逻辑器件配置器设置为自动配置模式时，用户系统上电复位后，可编程逻辑器件配置器将程序存储器接口模块(3)连接至配置时序生成器模块(4)，并且按工作寄存器模块(2)缺省配置的工作参数，由配置时序生成器模块(4)自动生成美国Xilinx公司Artix7/Kintex7/Virtex7系列可编程逻辑器件芯片从SelectMap端口加载目标代码配置时序信号，以及配套的Flash型程序存储器读操作控制时序信号，驱动控制程序存储器接口模块(3)，将外部Flash型程序存储器中指定地址处和指定长度的目标代码取出，并传送给用户系统的可编程逻辑器件芯片，同时，配置时序生成器模块(4)将自己的工作状态信息和数据，传送给工作寄存器模块(2)，以便用户系统在必要时刻，通过微控制器接口模块(1)读取工作寄存器模块(2)中相应寄存器的值，从而了解可编程逻辑器件配置器的工作状态；待全部目标代码传输完毕，并且完成相应可编程逻辑器件芯片配置后，配置时序生成器模块(4)自动生成“目标芯片配置完毕”中断请求信号，并通过微控制器接口模块(1)提交给用户系统，然后可编程逻辑器件配置器将程序存储器接口模块(3)连接至微控制器接口模块(1)，并且处于空闲状态，等待接收用户系统发出的新数据或指令；至此，可编程逻辑器件配置器完成用户系统可编程逻辑器件芯片的“上电复位程序加载”工作；当通过外部引脚电路，将可编程逻辑器件配置器设置为命令配置模式时，用户系统上电复位后，可编程逻辑器件配置器将程序存储器接口模块(3)连接至微控制器接口模块(1)，并且处于空闲状态，等待接收用户系统发出的数据或指令；此时，通过微控制器接口模块(1)，用户系统可修改工作寄存器模块(2)中相应寄存器的值，从而改变可编程逻辑器件配置器的工作参数；也可将重新配置可编程逻辑器件芯片命令写入到工作寄存器模块(2)，从而启动可编程逻辑器件配置器重新配置用户系统可编程逻辑器件芯片；此后，可编程逻辑器件配置器将程序存储器接口模块(3)连接至配置时序生成器模块(4)，并且由配置时序生成器模块(4)自动生成美国Xilinx公司Artix7/Kintex7/Virtex7系列可编程逻辑器件芯片从SelectMap端口加载目标代码配置时序信号，以及配套的Flash型程序存储器读操作控制时序信号，驱动控制程序存储器接口模块(3)，将外部Flash型程序存储器中指定地址处和指定长度的目标代码取出，并传送给用户系统的可编程逻辑器件芯片，同时，配置时序生成器模块(4)将自己的工作状态信息和数据，传送给工作寄存器模块(2)，以便用户系统在必要时刻，通过微控制器接口模块(1)读取工作寄存器模块(2)中相应寄存器的值，从而了解可编程逻辑器件配置器的工作状态；待全部目标代码传输完毕，并且完成相应可编程逻辑器件芯片配置后，配置时序生成器模块(4)自动生成“目标芯片配置完毕”中断请求信号，并通过微控制器接口模块(1)提交给用户系统，然后可编程逻辑器件配置器将程序存储器接口模块(3)连接至微控制器接口模块(1)，并且处于空闲状态，等待接收用户系统发出新的数据或指令，至此，可编程逻辑器件配置器完成用户系统可编程逻辑器件芯片的“在线程序加载和功能重置”功能；用户系统上电复位后，当可编程逻辑器件配置器处于空闲状态时，通过向工作寄存器模块(2)写入控制字，用户系统可将程序存储器接口模块(3)连接至微控制器接口模块(1)，或者连接到配置时序生成器模块(4)；当程序存储器接口模块(3)连接至微控制器接口模块(1)时，通过微控制器接口模块(1)和程序存储器接口模块(3)，用户系统可直接对可编程逻辑器件配置器外接的通用Flash型程序存储器进行读/写操作，从而修改外部Flash型程序存储器存储单元的内容；至此，可编程逻辑器件配置器实现用户系统可编程逻辑器件“目标代码在线更新”功能。