[发明专利]一种可编程逻辑器件配置器

说明书

本发明公开一种可编程逻辑器件配置器，包括：微控制器接口模块(1)、工作寄存器阵列模块(2)、程序存储器接口模块(3)和配置时序生成器模块(4)，能够将x80系列微控制器、通用Flash型程序存储器和美国Xilinx公司Artix7/Kintex7/Virtex7系列可编程逻辑器件无缝连接在一起，构成一种并行高速可编程逻辑器件从SelectMap配置电路，在用户系统上电复位后，能够直接完成用户系统相应可编程逻辑器件“上电复位程序加载”功能；并且在用户系统正常工作过程中，由用户系统自主控制，完成相应可编程逻辑器件“在线程序加载和功能重置”功能，实现相应可编程逻辑器件“目标代码在线更新”功能。

技术领域

本发明涉及一种逻辑器件配置器，特别是一种可编程逻辑器件配置器。

背景技术

近些年来，随着可编程逻辑器件技术的迅猛发展，以及其在国防军工、工业自动化、交通运输、医疗设备和娱乐电子等方面的广泛应用，可编程逻辑器件对电子产品性能指标的实现，以及低成本研发和快速进入市场等，起到了决定性的作用。美国Xilinx公司是目前业界可编程逻辑器件最大的制造商和供应商之一，其最新推出的Virtex7系列可编程逻辑器件，包括Artix^TM-7、Kintex^TM-7和-7等三大系列，其内部逻辑单元数最小为360,000个，最多可达1,955,000个；随机数据存储器块最少为19M位，最多可达68M位；数字信号处理器数最少为1040个，最多可达3600个；用户端口数最少为600个，最多可达1200个，因此，Virtex7系列可编程逻辑器件具有功能强、容量大、成本低、功耗小、型谱全和品种多的特点，能够满足用户对数据通信带宽、信息处理和复杂逻辑等方面的不同需要。

另一方面，随着可编程逻辑器件的规模越来越大，功能越来越强，用户系统可实现的功能和逻辑也越来越复杂，用户代码的长度也就越来越大。像Virtex7系列可编程逻辑器件，其目标代码数据流长度最少为24,090,592位，最多可达385,127,680位，尽管Virtex7系列可编程逻辑器件向用户提供了主串口模式、从串口模式、主SPI模式、主BPI模式、主SelectMap模式、从SelectMap模式和JTAG口模式等多种目标代码加载方式，加载时钟频率也达到了100Mhz，但对于一些要求系统快速启动、可编程逻辑器件功能在线重置的应用场合，芯片厂家提供的这些配置方式，仍然给用户系统可编程逻辑器件程序加载设计带来了一些问题。主配置模式一般是由可编程逻辑器件自主产生成配置时序，然后将目标代码从外部程序存储器中顺序读入到可编程逻辑器件中，进而完成可编程逻辑器件目标代码的加载工作。主配置模式下，用户系统一般无法实现可编程逻辑器件功能在线重置，以及目标代码在线更新功能。主配置模式下，由于和谐存储器直接连接地可编程逻辑器件上，因此，无法实现在线更新可编程逻辑器件目标代码功能，而必须通过离线的方式，通过重新对程序存储器编程，才能实现可编程逻辑器件目标代码更新功能。从配置模式一般由微控制器运行程序，通过微控制器端口模拟生成可编程逻辑器件配置时序，从而将目标代码顺序写入到可编程逻辑器件中，进而完成可编程逻辑器件的程序加载工作。从配置模式下，由于用户系统一般具有对外接口，并且微控制器与程序存储器的连接，这就为用户系统实现可编程逻辑器件功能在线重置和目标代码在线更新功能提供了便利条件，技术人员可根据实际应用的需要，设计一种的可编程逻辑器件配置器，从而实现x80系列微控制器、Artix7/Kintex7/Virtex7系列可编程逻辑器件与通用Flash程序存储器之间的电气连接，使用户系统通过从SelectMap配置模式，将目标代码加载至目标可编程逻辑器件中，并且在线重新配置可编程逻辑器件的功能，以及在线更新可编程逻辑器件的目标代码。

发明内容

本发明目的在于提供一种可编程逻辑器件配置器，解决美国Xilinx公司Artix7/Kintex7/Virtex7系列可编程逻辑器件上电复位启动配置，在线功能重量，以及目标代码在线更新问题。

一种可编程逻辑器件配置器，包括：微控制器接口模块、工作寄存器阵列模块、程序存储器接口模块和配置时序生成器模块。其中：