[发明专利]能同时远程在线更新多个板卡中FPGA固件程序的系统及方法

说明书

本发明公开一种能同时远程在线更新多个板卡中FPGA固件程序的系统及方法，包括处理器，用于发送更新数据包；一主控制FPGA母卡，用于接收所述处理器传输的更新数据包并进行更新；与所述主控制FPGA母卡串联连接的多个受控制FPGA子卡串；所述多个受控制FPGA子卡串中的受控制FPGA子卡之间逐级串联连接，其中每个受控制FPGA子卡串中的多个受控制FPGA子卡接收上级主控制FPGA母卡或多个受控制FPGA子卡发送的更新数据包并进行更新，采用逐级更新的方法，直到所有板卡中的FPGA固件程序更新完毕为止。

技术领域

本发明涉及固件远程在线更新系统及方法。更具体地，涉及一种能同时远程在线更新多个板卡中FPGA固件程序的系统及方法。

背景技术

在现存的已有技术中，FPGA通过控制来自外部接口的数据，只能进行更新一块板卡的固件程序，若升级多个板卡需要给多个板卡配置相应的接收数据的接口且需要一个一个的升级，效率低，成本高。或者如果要更新板卡中FPGA程序，只能使用intel或者Xilinx公司提供的专门软件且通过专门的固件烧写工具usb-blaster之类的专业工具进行升级。升级起来局限性较大。

由于FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)的并行性，该种器件被广泛应用于现代数据采集或控制系统中，且一套系统一般由多块板卡互联构成，每块板卡负责采集或控制本地信号，最终将这些数据通过互联接口汇总到数据采集或控制终端。

更新FPGA固件的方法一般是使用专用下载器进行在线烧写，如USB-Blaster等，该方法需要操作开发软件对板卡进行烧写，专业性强且每次只能烧写一块板卡，一般烧写人员为设计工程师或经过专业培训的操作人员。因此对于已出厂产品来说，如需升级固件程序一般需要返厂操作，极为不便。现有远程在线更新的技术中，主要有两种方法：第一种是通过外部控制器如MCU等，在外部接口接收固件数据，然后对FPGA的配置存储器进行写入，操作繁琐且每次只能升级一块；另一种是FPGA自身通过接收来自外部接口的数据，更新配置存储器的固件，但仍是每次只能升级一块板卡，效率低、成本高。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种可同时远程在线更新多个板卡中FPGA固件程序的系统。

本发明的另一个目的在于提供一种可同时远程在线更新多个板卡中FPGA固件程序的方法。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

第一方面，本发明提供一种可同时远程在线更新多个板卡中FPGA固件程序的系统，该系统包括：

处理器，用于发送更新数据包；

一主控制FPGA母卡，用于接收所述处理器传输的更新数据包并进行更新；

与所述主控制FPGA母卡串联连接的多个受控制FPGA子卡串；

所述多个受控制FPGA子卡串中的受控制FPGA子卡之间逐级串联连接，其中每个受控制FPGA子卡串中的多个受控制FPGA子卡接收上级主控制FPGA母卡或多个受控制FPGA子卡发送的更新数据包并进行更新。

可选地，所述主控制FPGA母卡和多个受控制FPGA子卡均包括一个flash存储芯片，用于对所述主控制FPGA母卡和多个受控制FPGA子卡进行程序加载。

可选地，所述flash存储芯片均包括有出厂FPGA固件程序部和应用功能FPGA固件程序部；

所述出厂FPGA固件程序部用于保存出厂固件；

应用功能FPGA固件程序部用于保存应用固件。

可选地，所述主控制FPGA母卡和多个受控制FPGA子卡在更新时仅对所述应用功能FPGA固件程序部进行数据更新。