[实用新型]现场可编程门阵列的动态加载系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及通讯领域，特别涉及一种现场可编程门阵列(FPGA)的动态加载系统。 

背景技术

现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)具有编程灵活性和硬件高速性，因此，在通讯领域得到广泛的应用。FPGA器件有很多加载模式，例如：JTAG模式(Joint Test Action Group Mode，边界扫描技术)，PS模式(Passive Serial mode，被动串行模式)，AS模式(Active Serial mode，主动串行模式)，套接字内编程模式(In-Socket Programming mode)等等。上述模式中，AS模式是采用外部FLASH对FPGA进行串行加载。PS模式是采用外部器件进行对FPGA的串行加载。JTAG、AS、PS是目前采用的比较多的加载模式。 

通过比较、分析，筛选出如下与本实用新型相关度较高的专利信息，信息如下列出：中国申请的专利《一种大规模现场可编程逻辑器件的代码加载系统》，其申请号是201020651376.6，公开号是201886458U。该技术方案中，系统主要由DSP、CPLD、FPGA、FLASH芯片组成，该技术方案的加载过程：CPLD芯片的逻辑中做好了DSP总线与FPGA编程加载接口的链接，DSP的写信号用于触发FPGA加载的时钟及编程线。DSP从FLASH芯片中读取FPGA代码，再将并行的代码通过位操作方式写到CPLD中转，最后到达FPGA的编程接口，实现代码的加载。 

现有技术方案的缺点如下： 

一、现有方案中，整个系统在线加载过程中，DSP始终对整个加载过 程进行干预，这样在一些无DSP的场合下，该方案将无法加载FPGA。 

二、现有方案中，系统成本过高，当对其他一些技术方案进行改造时，需加入DSP部分，使得移植难度变大，成本高。 

三、现有方案中，如遇到FLASH芯片操作不当损坏，无法加载FPGA时，无应急方案，此时将无法加载FPGA进行工作，这在一些场合中会造成重大损失。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种现场可编程门阵列的动态加载系统，其可在不同的加载环境中对存储器内容进行更新，从而适应不同的系统要求。 

为解决所述技术问题，本实用新型提供了一种现场可编程门阵列的动态加载系统，其特征在于，其包括上位机、PCI接口、CPLD、存储器，上位机通过PCI接口与一个FPGA连接，FPGA与CPLD连接，CPLD与存储器连接。 

本实用新型的积极进步效果在于： 

一、在一些无CPU干预的环境下，可以进行FPGA的动态加载。同时，本实用新型可做成模块，加入到已有的系统中，可移植性高。在对FPGA内部逻辑修改后，如FPGA中逻辑可加入多种接口逻辑，可以从不同设备中获取FPGA加载文件的更新升级版本，即可在不同的加载环境中对FLASH内容进行更新，从而适应不同的系统要求。 

二、本实用新型的成本低、灵活度高。如CPLD价格比扩容FPGA更便宜，FLASH ROM等存储器可根据加载文件大小选择合适的容量。FPGA加载只需CPLD逻辑控制无需CPU干预，加载灵活且成本低。各部分关联度不强，各部件升级时可单独升级，灵活度高。 

三、本实用新型加入备用配置方案，电路上加入了可控开关可调节FPGA 的加载方式，意外情况无法进行动态加载时，调节开关调整FPGA加载方式，FPGA即可通过备用配置方案再次启动。 

附图说明

图1为本实用新型一实施例的结构示意图。 

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。 

如图1所示，本实用新型现场可编程门阵列的动态加载系统包括上位机、PCI接口、CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程器件)、存储器，上位机通过PCI接口与一个FPGA连接，FPGA与CPLD连接，CPLD与存储器连接。上位机是可以运行软件的处理器DSP或ARM或PowerPC或单片机或通用PC处理器或可编程逻辑器件的处理器。PCI接口包括PCI、PCIE，但不限于以上二种，可以是其他上位机与FPGA之间的通讯接口。存储器可以是Nand FLASH或Nor FLASH或EEPROM或其它非易失性存储器件。