[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

说明书

本发明公开了一种基于WIFI的FPGA无线升级和智能加载的装置及方法，所述装置包括FPGA、JTAG接口和FLASH存储器以及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。所述方法包括以下步骤：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。使用本发明的技术方案，提高了升级效率，降低了成本、功耗和空间，为大规模工程设备生产维护提供极大便利条件。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种基于WIFI的FPGA无线升级和智能加载的装置及方法。

背景技术

在现代通信设备中，FPGA作为数字信号处理和数学计算工具已经处于十分重要的地位，由于FPGA正常工作时配置数据存储在SRAM中，具有掉电丢失的特性，因此设备每次上电启动时需要对FPGA进行程序配置，目前FPGA器件厂商给出的官方配置方式主要有JTAG模式、主模式和从模式三大类。

现有的FPGA多种配置方法分别针对不同的应用环境：其中，JTAG模式是通过仿真器将配置数据直接烧写在FPGA内部SRAM中，掉电将会丢失，适用于科研调试；主模式（主动串行和主动并行）是将配置数据烧写在配置芯片中（如EPCS）,上电时FPGA主动从配置芯片中读取数据完成启动，该方法在程序升级时需要对配置芯片重新烧写，造成升级不便；从模式（被动串行和被动并行）是通过微控制器（单片机、ARM等）搭配存储器（FLASH）在上电时将配置数据写入FPGA中完成启动，并可通过外部接口实现程序升级，但应对大容量FPGA升级时通常需要很长时间,并且升级后需要全局复位才能工作。

以上三类配置方法都有一定局限性，应对经常需要升级FPGA程序或者需要对大规模通信设备进行系统升级的情况时，暴露出速度慢，效率低的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种基于WIFI的FPGA无线升级和智能加载的装置及方法，以解决开发维护过程中FPGA程序升级难、效率低以及成本高的问题。

本发明提供的一种基于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，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。

进一步，所述FPGA包括不可重构功能模块和可重构功能模块。

进一步，所述WIFI模块为被动串行WIFI模块。

进一步，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。

本发明提供的一种基于WIFI的FPGA无线升级和智能加载的方法，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。

进一步，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。