一种FPGA配置文件加载方法和系统技术方案

本发明专利技术实施例提出一种FPGA配置文件加载方法和系统，所述方法包括：中央处理器CPU读取所连接的备份存储器中的升级配置文件；所述CPU控制所述CPU与配置存储器连接，并基于所述与配置存储器的连接将所述升级配置文件存储至所述配置存储器中，以完成对所述配置存储器中已有配置文件的升级；所述CPU控制所述FPGA与所述配置存储器连接；所述CPU控制所述FPGA基于与所述配置存储器的连接读取并加载配置存储器内的升级配置文件，以完成对所述FPGA的升级。本发明专利技术实施例提供的技术方案能够增强系统的易维护性，大大降低升级成本，并且由于支持配置文件备份，可靠性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及FPGA在线升级领域，具体涉及一种FPGA配置文件加载方法和系统。
技术介绍
FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)由于其设计的灵活性和强大的性能，使其在现代通信设备应用中的优势更加突出，已经成为通信系统的核心部件之一，在系统中处于举足轻重的地位。但FPGA不同于专用芯片，在使用时必须从外部加载包含有配置程序的配置文件，才能使其具备所需的功能。一般情况下，FPGA在设备的开发调试阶段，大多使用JTAG(Joint Test Action Group；联合测试工作组)下载线或专用的配置文件下载接口向其连接的外部配置芯片(Flash芯片)烧写文件，重新上电后FPGA自动加载配置文件中的配置程序，随后开始运行实现相应功能。这种方法稳定可靠，但只能加载固定的配置文件，一旦产品出厂就不能通过设备的任何外部接口更新配置程序，除非有专业维护人员到现场拆解设备，通过板内接口给FPGA升级配置程序。此方法维护不便、投入大。特别是一些偏远及无人执守站点的设备，维护成本极高。因此这种传统的设计方案在很多情况下，不能满足实际需要。利用通信设备的各种外部接口升级FPGA配置程序，增强产品的易维护性，大大降低维护成本。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种FPGA配置文件加载方法和系统，实现高可靠性的FPGA升级。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种FPGA配置文件加载方法，应用于由中央处理器CPU、备份存储器、配置存储器以及FPGA组成的系统，包括：中央处理器CPU读取所连接的备份存储器中的升级配置文件；所述CPU控制所述CPU与配置存储器连接，并基于所述与配置存储器的连接将所述升级配置文件存储至所述配置存储器中，以完成对所述配置存储器中已有配置文件的升级；所述CPU控制所述FPGA与所述配置存储器连接；所述CPU控制所述FPGA基于与所述配置存储器的连接读取并加载配置存储器内的升级配置文件，以完成对所述FPGA的升级。优选地，在CPU读取备份存储器中的升级配置文件之前，还包括：所述CPU获取所述升级配置文件，并存储在所述备份存储器中，以完成对所述备份存储器中已有配置文件的升级。优选地，将所述升级配置文件存储至所述备份存储器中之后还包括：所述CPU记录所述备份存储器和配置存储器中已有配置文件的状态以及所述备份存储器和配置存储器的存储内容是否一致；其中，所述状态为升级态或正常态。优选地，在升级过程中所在系统出现异常而重新启动后，所述CPU根据所记录的内容确定本次升级的起始升级对象，从与该起始升级对象对应的升级过程处开始执行直至所述FPGA加载完毕所述升级配置文件；其中，所述起始升级对象为所述备份存储器中的已有配置文件、配置存储器中的已有配置文件或者FPGA。优选地，当所述备份存储器和所述配置存储器中已有配置文件的状态依次为升级态和正常态，且二者的存储内容不一致时，所述起始升级对象为所述备份存储器中的已有配置文件；当所述备份存储器和所述配置存储器中已有配置文件的状态均为正常态，且二者的存储内容不一致时，所述起始升级对象为所述配置存储器中的已有配置文件；当所述备份存储器和所述配置存储器中已有配置文件的状态依次为正常态和升级态，且二者的存储内容不一致时，所述起始升级对象为所述配置存储器中的已有配置文件；当备份存储器和配置存储器的状态均为正常态，且二者的存储内容一致时，起始升级对象为FPGA。优选地，所述CPU记录的内容被存储于所述备份存储器中；所述备份存储器为所述CPU下挂的用于存储所述CPU主程序的非易失性存储器。优选地，在所述CPU获取升级配置文件，并存储在所述备份存储器中之后，还包括：所述CPU校验所述备份存储器中的升级配置文件是否正确；如果是，则确定对所述备份存储器中已有配置文件的升级完毕。优选地，在所述CPU将升级配置文件存储至所述配置存储器之后，还包括：所述CPU校验所述配置存储器中的升级配置文件是否正确；如果是，则确定对所述配置存储器中已有配置文件的升级完毕；否则，重新将升级配置文件存储至所述配置存储器，如果重新存储次数大于设定次数，则报错对所述配置存储器中已有配置文件的升级失败。本专利技术还提供一种FPGA配置文件加载系统，包括：中央处理器CPU、切换开关、备份存储器、配置存储器以及FPGA；所述CPU分别与所述备份存储器、所述FPGA以及所述切换开关连接；所述切换开关分别与所述配置存储器和所述FPGA连接；其中，中央处理器CPU，设置为读取所连接的备份存储器中的升级配置文件；所述CPU，还设置为控制所述切换开关使得所述CPU与配置存储器连接，并基于所述与配置存储器的连接将所述升级配置文件存储至所述配置存储器中，以完成对所述配置存储器中已有配置文件的升级；所述CPU，还设置为控制所述切换开关使得所述FPGA与所述配置存储器连接；所述CPU，还设置为控制所述FPGA基于与所述配置存储器的连接读取并加载配置存储器内的升级配置文件，以完成对所述FPGA的升级。优选地，所述CPU，还设置为获取所述升级配置文件，并存储在所述备份存储器中，以完成对所述备份存储器中已有配置文件的升级。优选地，所述CPU，还设置为记录所述备份存储器和配置存储器中已有配置文件的状态以及所述备份存储器和配置存储器的存储内容是否一致；其中，所述状态为升级态或正常态。优选地，在升级过程中所在系统出现异常而重新启动后，所述CPU，还设置为根据所记录的内容确定本次升级的起始升级对象，从与该起始升级对象对应的升级过程处开始执行直至所述FPGA加载完毕所述升级配置文件；其中，所述起始升级对象为所述备份存储器中的已有配置文件、配置存储器中的已有配置文件或者FPGA。优选地，当所述备份存储器和所述配置存储器中已有配置文件的状态依次为升级态和正常态，且二者的存储内容不一致时，所述起始升级对象为所述备份存储器中的已有配置文件；当所述备份存储器和所述配置存储器中已有配置文件的状态均为正常态，且二者的存储内容不一致时，所述起始升级对象为所述配置存储器中的已有配置文件；当所述备份存储器和所述配置存储器中已有配置文件的状态依次为正常态和升级态，且二者的存储内容不一致时，所述起始升级对象为所述配置存储器中的已有配置文件；当备份存储器和配置存储器的状态均为正常态，且二者的存储内容一致时，起始升级对象为FPGA。优选地，所述CPU记录的内容被存储于所述备份存储器中；所述备份存储器为所述CPU下挂的用于存储所述CPU主程序的非易失性存储器。优选地，所述CPU，还设置为校验所述备份存储器中的升级配置文件是否正确；如果是，则确定对所述备份存储器中已有配置文件的升级完毕。优选地，所述CPU，还设置为校验所述配置存储器中的升级配置文件是否正确；如果是，则确定对所述配置存储器中已有配置文件的升级完毕；否则，重新将升级配置文件存储至所述配置存储器，如果重新存储次数大于设定次数，则报错对所述配置存储器中已有配置文件的升级失败。与现有技术相比，本专利技术实施例提供的技术方案，无需维护人员到现场拆解设备，只要利用设备中CPU下挂的备份存储器预先存储升级配置文件加以备份，在需要对FPGA进行升级时，将该备份文件写入至FPGA启动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种FPGA配置文件加载方法，其特征在于，应用于由中央处理器CPU、备份存储器、配置存储器以及FPGA组成的系统，包括：中央处理器CPU读取所连接的备份存储器中的升级配置文件；所述CPU控制所述CPU与配置存储器连接，并基于所述与配置存储器的连接将所述升级配置文件存储至所述配置存储器中，以完成对所述配置存储器中已有配置文件的升级；所述CPU控制所述FPGA与所述配置存储器连接；所述CPU控制所述FPGA基于与所述配置存储器的连接读取并加载配置存储器内的升级配置文件，以完成对所述FPGA的升级。

【技术特征摘要】
1.一种FPGA配置文件加载方法，其特征在于，应用于由中央处理器CPU、备份存储器、配置存储器以及FPGA组成的系统，包括：中央处理器CPU读取所连接的备份存储器中的升级配置文件；所述CPU控制所述CPU与配置存储器连接，并基于所述与配置存储器的连接将所述升级配置文件存储至所述配置存储器中，以完成对所述配置存储器中已有配置文件的升级；所述CPU控制所述FPGA与所述配置存储器连接；所述CPU控制所述FPGA基于与所述配置存储器的连接读取并加载配置存储器内的升级配置文件，以完成对所述FPGA的升级。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在CPU读取备份存储器中的升级配置文件之前，还包括：所述CPU获取所述升级配置文件，并存储在所述备份存储器中，以完成对所述备份存储器中已有配置文件的升级。3.如权利要求2述的方法，其特征在于，将所述升级配置文件存储至所述备份存储器中之后还包括：所述CPU记录所述备份存储器和配置存储器中已有配置文件的状态以及所述备份存储器和配置存储器的存储内容是否一致；其中，所述状态为升级态或正常态。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在升级过程中所在系统出现异常而重新启动后，所述CPU根据所记录的内容确定本次升级的起始升级对象，从与该起始升级对象对应的升级过程处开始执行直至所述FPGA加载完毕所述升级配置文件；其中，所述起始升级对象为所述备份存储器中的已有配置文件、配置存储器中的已有配置文件或者FPGA。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述备份存储器和所述配置存储器中已有配置文件的状态依次为升级态和正常态，且二者的存储内容不一致时，所述起始升级对象为所述备份存储器中的已有配置文件；当所述备份存储器和所述配置存储器中已有配置文件的状态均为正常态，且二者的存储内容不一致时，所述起始升级对象为所述配置存储器中的已有配置文件；当所述备份存储器和所述配置存储器中已有配置文件的状态依次为正常态和升级态，且二者的存储内容不一致时，所述起始升级对象为所述配置存储器中的已有配置文件；当备份存储器和配置存储器的状态均为正常态，且二者的存储内容一致时，起始升级对象为FPGA。6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述CPU记录的内容被存储于所述备份存储器中；所述备份存储器为所述CPU下挂的用于存储所述CPU主程序的非易失性存储器。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述CPU获取升级配置文件，并存储在所述备份存储器中之后，还包括：所述CPU校验所述备份存储器中的升级配置文件是否正确；如果是，则确定对所述备份存储器中已有配置文件的升级完毕。8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述CPU将升级配置文件存储至所述配置存储器之后，还包括：所述CPU校验所述配置存储器中的升级配置文件是否正确；如果是，则确定对所述配置存储器中已有配置文件的升级完毕；否则，重新将升级配置文件存储至所述配置存储器，如果重新存储次数大于设定次数，则报错对所述配置存储器中已有配置文件的升级失败。9.一种FPGA...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振岳，李富明，董慧，密加永，刘翔宇，
申请(专利权)人：瑞斯康达科技发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11