一種可快速重新配置fpga的電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可快速重新配置FPGA的電路，在所述FPGA電路中分別實現一個通信控制電路和一個存儲器接口控制電路，所述通信控制電路通過系統總線連接主控服務器，所述存儲器接口控制電路連接一個FLASH存儲器；本實用新型由FPGA本身來實現對重新配置過程的控制，降低設計難度，節約成本。
【專利說明】
一種可快速重新配置FPGA的電路
技術領域
[0001]本實用新型屬于基本電子電路領域，具體涉及一種可快速重新配置FPGA的電路。
【背景技術】
[0002]現場可編程門陣列FPGA(Field Programmable Gate Array)是電子設備中廣泛使用的控制單元，可以通過加載不同的配置文件，實現不同的電路功能。目前FPGA更新配置文件主要使用專用的下載裝置，經過JTAG接口將配置文件固化在外部FLASH中，系統上電時FPGA會自動加載該配置文件。但是當整機設備組裝完成后，一旦需要重新配置FPGA，就必須進行整機拆卸操作，再使用專用下載裝置更新配置文件，最后再將整機組裝完好。整個過程費時費力，效率低下。
[0003]中國專利文獻號為CN104657178A于2015年5月27日公開的一種采用接口技術進行FPGA配置的方法，其思路是通過USB數據鏈路直接使用PC機對FPGA進行配置，不用為FPGA配備專用的配置芯片和JTAG仿真器。這一方案需要額外增加USB芯片，增加了電路復雜度;斷電后FPGA配置文件無法保存，需要在上電后再次對FPGA進行配置，使用繁瑣。
[0004]中國專利文獻號為CN203858623U于2014年10月I日公開的一種簡便的FPGA動態配置結構，其思路是引入主控芯片來控制FPGA的配置過程，主控芯片上設置有通訊端口和FLASH存儲器，通過主控芯片與FPGA的配合，實現配置文件的下載與保存。這一方案需要額外增加主控芯片，該主控芯片不僅要支持外部通信，同時內部設置還要有FLASH存儲器，且該存儲器的容量可以保存至少一個FPGA配置文件，增加了電路設計難度。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的是提出一種可快速重新配置FPGA的電路，【背景技術】中的電路如果用在一個芯片制作工廠，面對大量的測試設備將會帶來巨大的投入，如果通過用主控服務器與FPGA之間通信的方式，將更新后的配置文件寫入外部FLASH中，實現對FPGA的重新配置，易于操作，提高工作效率；同時重新配置FPGA的過程無需主控芯片，由FPGA本身來實現對重新配置過程的控制，降低了電路設計難度，減少開發成本。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是:
[0007]一種可快速重新配置FPGA的電路，包括FPGA電路，在所述FPGA電路中分別實現一個通信控制電路和一個存儲器接口控制電路，所述通信控制電路通過系統總線連接主控服務器，所述存儲器接口控制電路連接一個FLASH存儲器;所述主控服務器用于通過系統總線向FPGA電路傳送配置文件以及發送重新配置命令，所述FLASH存儲器用于掉電時保存配置文件，所述存儲器接口控制電路用于將主控服務器傳送的配置文件存入FLASH存儲器。
[0008]方案進一步是:所述FLASH存儲器與FPGA電路之間設置有一個雙向數據驅動控制電路，雙向數據驅動控制電路的雙向控制端連接所述存儲器接口控制電路。
[0009]方案進一步是:所述主控服務器通過系統總線連接多個FPGA電路，形成一個可快速重新配置FPGA的電路網絡。
[0010]本實用新型的有益效果是:
[0011]本實用新型通過利用系統總線實現了主控服務器對FPGA的重新配置，主控服務器通過系統總線直接對FPGA進行重新配置，易于操作;重新配置FPGA時無需拆卸整機，無需專用JTAG下載裝置，提高效率;重新配置FPGA的過程無需額外增加主控芯片，可以在現有設備的基礎上連成控制網絡，由FPGA本身來實現對重新配置過程的控制，降低設計難度，節約成本。
[0012]下面結合附圖和實施例對本實用新型作一詳細描述。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型電路結構不意圖；
[0014]圖2是本實用新型電路一種具體實現電路。
【具體實施方式】
[0015]—種可快速重新配置FPGA的電路，如圖1和圖2所示，其中圖2給出了一種實際的應用電路，包括FPGA電路I，在所述FPGA電路中分別通過燒寫的方式實現一個通信控制電路102和一個存儲器接口控制電路103，所述通信控制電路通過系統總線連接主控服務器2，所述存儲器接口控制電路連接一個FLASH存儲器3;所述主控服務器用于通過系統總線向FPGA電路傳送配置文件以及發送重新配置命令，所述FLASH存儲器用于掉電時保存配置文件，所述存儲器接口控制電路用于執行將主控服務器傳送的配置文件存入FLASH存儲器，可編程門陣列的FPGA電路中具有加載配置文件的FPGA配置專用模塊101。
[0016]實施例中:所述FLASH存儲器與FPGA電路之間設置有一個雙向數據驅動控制電路4，雙向數據驅動控制電路的雙向控制端連接所述存儲器接口控制電路。
[0017]實施例中:所述雙向數據驅動控制電路是型號為SN54LVT244的電路。
[0018]系統正常工作時，FPGA電路的10_5與10_6管腳輸出為高阻，雙向數據驅動控制電路4的控制管腳InOE通過電阻Rl下拉接地，2n0E通過電阻R2上拉接電源，即IA至IY之間通路導通。系統上電后、或者FPGA電路的重配置使能管腳接收到有效信號時，FPGA電路自動進行加載配置文件，配置文件從外部FLASH存儲器中經由雙向數據驅動控制電路傳送至FPGA電路中。
[0019]當需要重新配置FPGA電路時，主控服務器2利用系統總線控制FPGA電路的10_5管腳輸出高電平，10_6管腳輸出低電平，雙向數據驅動控制電路的2A至2Y之間通路導通。此時，主控服務器可以利用系統總線，將更新后的配置文件發送給FPGA電路，再經由雙向數據驅動控制電路傳送至外部FLASH存儲器芯片，配置文件傳送完成后，FPGA電路的10_5與10_6管腳輸出恢復為高阻，雙向數據驅動控制電路的IA至IY之間通路導通。當系統再次上電、或者FPGA電路的重配置使能管腳接收到有效信號時，FPGA電路經過雙向數據驅動控制電路自動加載外部FLASH存儲中更新后的配置文件。
[0020]實施例中:所述主控服務器通過系統總線連接多個FPGA電路，形成一個可快速重新配置FPGA的電路網絡。
[0021]使用上述實施例一種可快速重新配置FPGA的方法，FPGA電路上電，如圖1所示，作為可編程門陣列的FPGA電路I首先與一個主控服務器2建立通信連接，當FPGA電路從主控服務器接收到有新的配置文件命令時:則接收從主控服務器發出的新配置文件，并將接收的新配置文件送入FLASH存儲器3，FPGA電路加載FLASH存儲器中的新配置文件并運行，重新配置FPGA過程結束;FLASH存儲器保證了掉電情況下配置文件的不丟失，可編程門陣列的FPGA電路中具有加載配置文件的FPGA配置專用模塊101。
[0022]實施例中:所述與主控服務器建立通信連接是通過在所述FPGA電路中實現的通信控制電路102經系統總線而建立的通信連接。
[0023]實施例中:所述的系統總線是局域網線或互聯網線，通過網線可以建立一個可快速重新配置FPGA的網絡，實現由一個主控服務器控制多個FPGA電路。
[0024]實施例中:所述新的配置文件命令具有優先權，也就是當有新的配置文件命令時不允許執行其它任何命令。
[0025]實施例中:所述將接收的新配置文件送入FLASH存儲器，是通過在所述FPGA電路中實現的存儲器接口控制電路103完成的。
[0026]實施例中:所述方法進一步包括:通過回讀，檢測FLASH存儲器中配置文件是否為最新?是否需要更新升級?如果是最新，則繼續執行下一步操作，如果不是最新，則尋問是否需要更新，如果不需要更新，則繼續執行下一步操作，如果需要更新則將新配置文件送入FLASH存儲器。
[0027]實施例中:所述方法進一步包括:所述將接收的新配置文件送入FLASH存儲器后，主控服務器發出校驗命令;如果校驗通過，則允許FPGA電路加載該配置文件，如果校驗未通過，則主控服務器重新發送配置文件。
[0028]上述方法解決了在重新配置FPGA時可以不使用專用的下載裝置以及JTAG接口，通過主控服務器與FPGA之間通信的方式，將更新后的配置文件寫入外部FLASH中，實現對FPGA的重新配置，易于操作，提高工作效率。
[0029]上述實施例為本實用新型電路實現的優選方案，本領域普通技術人員對其進行簡單的變型或者改造，應認為均落入本實用新型的保護范圍之內。
[0030]本實用新型應用于整機調試時需要重新配置FPGA的場合，獲得很好的應用效果。
【主權項】
1.一種可快速重新配置FPGA的電路，包括FPGA電路，其特征在于，在所述FPGA電路中分別實現一個通信控制電路和一個存儲器接口控制電路，所述通信控制電路通過系統總線連接主控服務器，所述存儲器接口控制電路連接一個FLASH存儲器;所述主控服務器用于通過系統總線向FPGA電路傳送配置文件以及發送重新配置命令，所述FLASH存儲器用于掉電時保存配置文件，所述存儲器接口控制電路用于將主控服務器傳送的配置文件存入FLASH存儲器。2.根據權利要求1所述重新配置FPGA的電路，其特征在于，所述FLASH存儲器與FPGA電路之間設置有一個雙向數據驅動控制電路，雙向數據驅動控制電路的雙向控制端連接所述存儲器接口控制電路。3.根據權利要求1所述重新配置FPGA的電路，其特征在于，所述主控服務器通過系統總線連接多個FPGA電路，形成一個可快速重新配置FPGA的電路網絡。
【文檔編號】G06F9/445GK205581847SQ201521079645
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2015年12月22日
【發明人】陳良, 靳慶龍, 石學利, 袁琰, 李泳明, 李寶娟, 張軍強, 陳志博, 姜祎春
【申請人】北京華峰測控技術有限公司