[发明专利]一种基于GTX的FPGA在线升级方法及FPGA产品

权利要求书

1.一种基于GTX的FPGA在线升级方法，用于对FPGA产品进行内部程序在线更新，其特征在于，具体包括以下步骤：

首先，对数字处理模块进行处理功能划分；

然后，对FPGA产品进行程序烧写：利用仿真器在数字处理模块的SPI Flash单元中烧写Golden程序版本和Update程序版本两个程序版本；将前述功能划分后对应的程序数据包分别打包到Golden程序版本和Update程序版本中；

接着，将数字处理模块中的SPI Flash单元的缓存区域以缓存地址Addr_mid作为分界划分为Golden缓存区域和Update缓存区域；其中，在SPI Flash单元的缓存区中的零位地址到Addr_mid地址为Golden缓存区域，从Addr_mid地址以后的为Update缓存区域；

最后，在进行FPGA产品升级时，在PC上位机/嵌入式计算机上生成升级后的Update程序版本，打包后通过网络接口传输到测试传输模块，并由测试传输模块发送给FPGA芯片，FPGA芯片将打包的升级后的的Update程序版本解析后烧写进SPI Flash单元的Update缓存区域进行更新，从而实现对FPGA产品进行程序在线升级。

2.如权利要求1所述的一种基于GTX的FPGA在线升级方法，其特征在于，对数据处理模块进行处理功能划分的具体划分为将数据处理模块的处理功能划分为：

功能一：应用数据处理功能；

功能二：应用于应用数据处理功能和在线升级功能的GTX高速接口控制功能以及SPAFlash接口控制功能；

功能三：应用于从指定的固定地址读取程序数据的读取地址指定的功能；

在Golden程序版本中打包入关于功能二和功能三的对应程序数据包；

在Update程序版本打包入关于功能一和功能二的对应程序数据包。

3.如权利要求2所述的一种基于GTX的FPGA在线升级方法，其特征在于，在进行在线升级时，由PC上位机或嵌入式计算机通过网络接口对测试传输模块发送擦除指令，并将擦除指令通过GTX高速接口发送给数据处理模块，在数据处理模块接收到擦除指令后，擦除缓存区域中Addr_mid地址以上的Update程序版本的相关内容。

4.如权利要求3所述的一种基于GTX的FPGA在线升级方法，其特征在于，在擦除了缓存区域中Addr_mid地址以上的Update程序版本的相关内容后，在PC上位机或嵌入式计算机通过网络接口将升级后的程序烧写文件通过测试传输模块通过GTX协议打包在线传输到数据处理模块的FPGA芯片中。

5.如权利要求4所述的一种基于GTX的FPGA在线升级方法，其特征在于，在FPGA芯片接收到升级后的程序烧写文件后，通过GTX协议进行解析，并按照从缓存区域地址低位到高位的顺序烧写，烧写完毕后得到更新后的Update程序版本。

6.如权利要求2-5任一项所述的一种基于GTX的FPGA在线升级方法，其特征在于，所述数据处理模块的功能还包括：

功能四：应用于flash的程序数据读取失败时，允许返回地址零读取程序数据的fallback功能；

关于功能四的fallback数据包设置在所述Update程序版本中；当进行烧写更新后的Update程序版本出现烧写失败的时候，启动fallback数据包，通过fallback数据包事先设定好的指示读取Golden程序版本，读取Golden程序版本中用于实现功能二和功能三的对应程序数据包，重新进行在线烧写程序的操作，直到更新后的Update程序版本烧写完成。

7.如权利要求6所述的一种基于GTX的FPGA在线升级方法，其特征在于，在更新后的Update程序版本烧写完成后，对FPGA产品重新上电，从缓存区域的零位地址开始读取Golden程序版本，并通过Golden程序版本实现功能三的程序数据包将地址跳转到Addr_mid地址，继续读取Update程序版本，从而对升级后的FPGA产品进行性能验证，当验证符合预期标准，完成FPGA产品的在线升级。