[发明专利]一种三维声波测井仪的FPGA配置文件在线更新装置

摘要

本发明公开了一种三维声波测井仪的FPGA配置文件在线更新装置，先利用集成开发环境生成的FPGA更新配置文件，在利用数据发送模块将FPGA更新配置文件转换为网络信号并通过LAN口发送到网线上，这样便完成了上位机对FPGA配置文件的生成、封装和发送的工作；接着转接板利用微处理器控制数据接收FPGA更新配置文件，并进行校验、封装和添加校验位，又通过McBSP接口将FPGA配置文件发送给控制板；控制板判断该FPGA更新配置文件是更新控制板的FPGA还是采集板的FPGA，然后将FPGA更新配置文件解析为JTAG标准数据流，实现对应FPGA的配置文件在线更新。

主权项

1.一种三维声波测井仪的FPGA配置文件在线更新装置，其特征在于，包括：/n一地面控制系统，包括FPGA集成开发环境、数据发送模块和地面控制模块；/nFPGA集成开发环境产生FPGA更新配置文件，再由数据发送模块通过LAN接口下发给转接板，同时地面控制模块通过串口向转接板下发在线更新命令；/n一转接板，包括数据接收缓存模块、外部数据存储器、微处理器；/n数据接收缓存模块接收LAN接口下发的FPGA更新配置文件，并对其进行数据校验，确保数据传输的准确无误，再将准确的FPGA更新配置文件存储到外部数据存储器中；微处理器内部的命令解析模块接收串口下发的在线更新命令并对其解析，然后根据解析出的命令来控制微处理器从外部数据存储器中读取FPGA更新配置文件并封装，再添加标识符和校验位通过McBSP接口下发给控制板；/n一控制板，包括DSP和FPGA；所述的DSP又包括数据接收缓存模块、RAM、配置文件解析模块、GPIO模拟JTAG模块、GPIO接口和下行数据发送模块；所述的FPGA包括数据编码模块、JTAG接口和可编程逻辑单元；/n数据接收缓存模块接收McBSP接口下发的封装后的FPGA更新配置文件，并对其进行数据校验，再将校验后的文件存入控制板的RAM中；配置文件解析模块从控制板的RAM中读取文件并提取FPGA的配置信息，然后判断该配置信息是用来更新控制板的FPGA还是采集板的FPGA，如果是更新控制板的FPGA，则将FPGA更新配置文件解析为JTAG标准数据流；如果是更新采集板的FPGA，则将FPGA更新配置文件发送给下行数据发送模块；/nGPIO模拟JTAG模块使用GPIO接口的引脚连接到FPGA的标准JTAG接口，并使用GPIO接口的引脚作为配置FPGA的JTAG信号线；GPIO模拟JTAG模块接收JTAG标准数据流，从中获取相对应的JTAG电平信息，并根据电平信息调用驱动程序，控制DSP中GPIO接口的引脚的输出电平，JTAG接口根据此电平信息对可编程逻辑单元进行处理，完成FPGA配置文件的在线更新；/n下行数据发送模块将用来更新采集板的FPGA的FPGA更新配置文件发送给数据编码模块，数据编码模块对FPGA更新配置文件进行8B/10B编码，然后将编码后的文件发送到下行数据通道上，同时通过时钟信号通道向采集板发送时钟基准信号，用于采集板接收下行数据通道上数据的基准时钟；/n多块采集板，每块采集板均包括DSP和FPGA；所述的DSP又包括数据接收缓存模块、RAM、配置文件解析模块、GPIO接口和GPIO模拟JTAG模块；所述的FPGA包括数据接收判断模块、JTAG接口和可编程逻辑单元；/n每块采集板中的数据接收判断模块以时钟信号通道上的时钟信号为基准同时从下行数据通道上接收编码后的FPGA更新配置文件，并对其进行数据校验，然后判断该FPGA更新配置文件是用于本块采集板，如果是用于本块采集板，则将FPGA更新配置文件发送给本块采集板的数据接收缓存模块，如果不是用于本块采集板，则丢弃；/n本块采集板中，数据接收缓存模块将接收到的FPGA更新配置文件存入到RAM中，配置文件解析模块从RAM中读取FPGA更新配置文件，并将其解析为标准的JTAG数据流，GPIO模拟JTAG模块接收JTAG标准数据流，从中获取相对应的JTAG电平信息，并根据电平信息调用驱动程序，控制DSP中GPIO接口的引脚的输出电平，JTAG接口根据此电平信息对可编程逻辑单元进行处理，完成FPGA配置文件的在线更新。/n