[发明专利]一种基于WIFI的FPGA无线升级和智能加载的装置及方法

权利要求书

1.一种基于WIFI的FPGA无线升级和智能加载的装置，包括：FPGA、JTAG接口和FLASH存储器，其特征在于，还包括WIFI模块，所述FLASH存储器和WIFI模块均与FPGA连接，所述FPGA内嵌MicroBlaze软核搭建MicroBlaze微控制系统；所述FPGA包括不可重构功能模块和可重构功能模块；

SPI串行FLASH配置模式在上电时收到微控制系统的指令，将配置数据像PROM配置方式一样连续加载到FPGA中；在先对FPGA进行模块化设计，划分出需要的可重构模块，并把各个模块的配置文件分区烧写在FLASH中，后期进行动态配置时选择需要升级的模块进行更新配置，完成部分动态重构配置后不需要进行全局复位，只需对升级后的功能模块进行复位就能实现新程序版本的运行，在调试阶段和后期升级阶段省去重启设备的步骤。

2.根据权利要求1所述的一种基于WIFI的FPGA无线升级和智能加载的装置，其特征在于，所述WIFI模块为被动串行WIFI模块。

3.根据权利要求1所述的一种基于WIFI的FPGA无线升级和智能加载的装置，其特征在于，所述MicroBlaze微控制系统包括时钟模块、CPU、控制总线、内部存储器、中断控制器、WIFI接口和FLASH接口，时钟模块以外部时钟为参考产生CPU所需工作时钟，CPU通过控制总线与内部存储器、中断控制器、WIFI接口和FLASH接口连接，WIFI接口连接所述WIFI模块，FLASH接口连接所述FLASH存储器。

4.一种基于WIFI的FPGA无线升级和智能加载的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)开机启动；

2)全局加载；

3)运行功能程序；

4)建立WIFI无线连接；

5)接收WIFI数据；

6)FLASH中对应区域的擦除和写入；

7)动态重配置；

8)复位模块参数；

所述步骤1)开机启动时，连接仿真器对装配后的设备进行首次调试，固化微控制系统程序，并实现外部接口通信功能；

所述步骤2)的具体方法为：由MicroBlaze微控制系统控制FLASH产生配置流，将所有FPGA程序连续加载完毕；

所述步骤3)的具体方法为：设备全局加载后会产生复位信号，对参数进行复位，随后进入功能程序运行阶段，此时被动串行WIFI模块处于等待状态；

所述步骤4)的具体方法为：当WIFI模块收到连接邀请时建立无线连接；

所述步骤5)的具体方法为：MicroBlaze微控制系统收到二次加载控制命令后，主导WIFI接收外部配置数据；

所述步骤6)的具体方法为：MicroBlaze微控制系统转换配置数据，并完成FLASH中对应区域的擦除和写入，实现程序更新；

所述步骤7)的具体方法为：MicroBlaze微控制系统主导SPI串行FLASH产生配置流，进行部分动态重配置；

所述步骤8)的具体方法为：配置完成后产生局部复位信号，复位FPGA中的可重构模块；所述FPGA包括不可重构功能模块和可重构功能模块；

SPI串行FLASH配置模式在上电时收到微控制系统的指令，将配置数据像PROM配置方式一样连续加载到FPGA中；在先对FPGA进行模块化设计，划分出需要的可重构模块，并把各个模块的配置文件分区烧写在FLASH中，后期进行动态配置时选择需要升级的模块进行更新配置，完成部分动态重构配置后不需要进行全局复位，只需对升级后的功能模块进行复位就能实现新程序版本的运行，在调试阶段和后期升级阶段省去重启设备的步骤。

5.根据权利要求4所述的一种基于WIFI的FPGA无线升级和智能加载的方法，其特征在于，上述步骤控制均由FPGA内嵌MicroBlaze软核搭建的MicroBlaze微控制系统实现。

6.根据权利要求4所述的一种基于WIFI的FPGA无线升级和智能加载的方法，其特征在于，还包括步骤9)进入运行新的功能程序阶段，完成设备的智能升级过程。