[发明专利]一种在线编程的FPGA可重构装置

权利要求书

1.一种在线编程的FPGA可重构装置，包括FPGA，其特征在于，还包括：

一配置芯片，与FPGA连接，用于存储FPGA配置数据；FPGA上电或配置芯片中的FPGA配置数据更新后，FPGA下载配置芯片内的配置数据对FPGA的控制逻辑进行配置；

一配置芯片控制器，配置芯片控制器输出控制nCONFIG、nCE与FPGA的nCONFIG、nCE连接，用于FPGA对配置芯片的控制权进行控制或释放；

一上位机，用于向DSP处理器发送重构命令和配置数据；

一DSP处理器，用于接收来自上位机的重构命令和配置数据，并与配置芯片控制器连接；

DSP处理器接收到重构命令后，发出控制选通命令字符串给配置芯片控制器，控制选通命令字符串经配置芯片控制器解析后将配置芯片控制器的nCONFIG信号线置为低电平，nCE信号线置为高电平，从而使FPGA释放对配置芯片的总线，不读取其中的配置程序数据；然后DSP处理器将接收到配置数据编程存入配置芯片中，当配置数据编程完毕后，配置芯片控制器的nCONFIG信号线置为高电平，nCE信号线置为低电平，从而使FPGA重新获得配置芯片的总线；FPGA获得配置芯片的控制权，检测到nCONFIG信号线的上升沿后，FPGA将下载配置芯片内的数据进行重新配置，从而完成FPGA的在线编程重构。

2.根据权利要求1所述的在线编程的FPGA可重构装置，其特征在于，所述的DSP处理器将接收到配置数据存入配置芯片中是：

DSP处理器将接收到配置数据进行时序转化和数据处理后通过串口发送到配置芯片控制器，再通过配置芯片控制器将配置数据存入配置芯片中。

3.根据权利要求2所述的在线编程的FPGA可重构装置，其特征在于，所述的DSP处理器通过一个多通道缓冲串口(McBSP)与配置芯片控制器连接，并进行通信；

缓冲串口由数据信号线BDX、帧信号线BFSX及时钟信号线BCLKX组成，所有的控制命令和配置数据都是通过这三条信号线来传送。

4.根据权利要求2所述的在线编程的FPGA可重构装置，其特征在于，所述的配置芯片控制器为CPLD控制器，所述的配置芯片为一EPCS串行存储器；

CPLD控制器的nCSO、DCLK、ASDI、DATAO端口与EPCS串行存储器nCS、DCLK、ASDI、DATA端口连接，用于在FPGA对的EPCS串行存储器控制权释放后，将配置数据存入EPCS串行存储器中。

5.根据权利要求1所述的在线编程的FPGA可重构装置，其特征在于，所述的DSP处理器将接收到配置数据存入配置芯片中是：

1)、在对配置芯片进行数据写入以前，先要将其内部的原有数据擦除掉，向配置芯片发送控制命令，打开写使能，随后发送擦除命令将配置芯片原有数据擦除；

2)、检测擦除操作是否已操作成功，进行一次读状态操作命令；

3)、当擦除操作没有完成，则返回步骤2；但确认擦除操作完成后，则进行步骤4；

4)、对配置芯片的配置数据进行写入操作，配置数据的写入需要按帧依次写入到对应的存储地址；判断配置数据是否已经写完，如果没有，则继续进行写操作，直到完成。