[发明专利]基于文件压缩及非接触式的FPGA动态配置方法

权利要求书

1.一种基于文件压缩及非接触式的FPGA动态配置方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)构建包括硬件上挂有配置FLASH和与外部处理设备相对应的无线通信模块，且内部固化有无线接收模块、数据解压缩模块、在系统编程模块和配置文件载入模块程序的目标FPGA；

(2)外部处理设备采用无损压缩算法对其生成的目标FPGA配置文件进行压缩，得到压缩后配置文件，并根据配置文件的大小和数量指定配置文件的初始写入地址；

(3)外部处理设备通过无线方式将压缩后配置文件和配置文件的初始写入地址发送到目标FPGA；

(4)目标FPGA通过无线接收模块将接收到的压缩后配置文件和配置文件的初始写入地址存储到内部RAM中；

(5)目标FPGA的数据解压缩模块读取内部RAM中的压缩后配置文件，并对其采用解压缩算法进行硬件解压缩，得到配置文件，同时在系统编程模块将配置文件写入与目标FPGA对应的配置FLASH中从初始写入地址开始的存储空间；

(6)对目标FPGA进行动态配置，实现步骤为：

(6a)外部处理设备根据目标FPGA需要实现的功能选择配置文件，并向目标FPGA发送与其所选择的配置文件对应的配置FLASH的热启动地址和配置文件载入命令；

(6b)目标FPGA接收与配置文件对应的配置FLASH的热启动地址和配置文件载入命令，启动配置文件载入模块，该配置文件载入模块从配置FLASH的热启动地址开始载入配置文件。

2.根据权利要求1所述的基于文件压缩及非接触式的FPGA动态配置方法，其特征在于，步骤(2)中所述的配置文件，其数量为一个或多个，且该多个配置文件对应不同FPGA功能，若配置文件的数量为一个，则其对应的配置FLASH的初始写入地址为0，若配置文件的数量为多个，则应按照配置文件的大小指定与每个配置文件对应的配置FLASH的初始写入地址。

3.根据权利要求1所述的基于文件压缩及非接触式的FPGA动态配置方法，其特征在于，步骤(5)中所述的解压缩算法，其通过FPGA代码实现，且与步骤(2)中采用的无损压缩算法相对应。

4.根据权利要求1所述的基于文件压缩及非接触式的FPGA动态配置方法，其特征在于，步骤(5)中所述的在系统编程模块将配置文件写入与目标FPGA对应的配置FLASH中，实现步骤如下：

(5a)、在系统编程模块向与目标FPGA对应的配置FLASH依次发送解锁unlock命令、擦除erase命令和编程program命令；

(5b)、数据解压缩模块将压缩后配置文件从RAM读出并解压缩，同时在系统编程模块将解压缩后的配置文件写入与目标FPGA对应的配置FLASH中。

5.根据权利要求1所述的基于文件压缩及非接触式的FPGA动态配置方法，其特征在于，步骤(6a)中所述的热启动地址，其与步骤(2)中配置文件的初始写入地址相同。

6.根据权利要求1所述的一种基于文件压缩及非接触式的FPGA动态配置方法，其特征在于，步骤(6b)中所述的启动配置文件载入模块，从配置FLASH的热启动地址开始载入配置文件，实现步骤如下：

(6b1)、配置文件载入模块将ICAPE核的写信号和片选信号设置为高；

(6b2)、配置文件载入模块将ICAPE核的写信号置低，片选信号置高；

(6b3)、配置文件载入模块将ICAPE核的写信号和片选信号都置低；

(6b4)、配置文件载入模块向ICAPE核发送8个周期的IPROG指令，第5个周期为热启动地址，开始文件载入过程。