[发明专利]一种在线可重配置的通用化总线数据转换方法

摘要

本发明公开了一种在线可重配置的通用化总线数据转换方法。本方法通过总线数据转换电路（1）、多总线接口电路（4）、CPU电路（6）、以太网通信电路（7）、FPGA配置模块（8）和电源控制电路（9）实现。CPU电路（6）接收上位机下传的总线协议转换模块（5）的FPGA配置文件并将其写入FPGA配置芯片（3）。FPGA电路（2）上电后读取FPGA配置芯片（3）进行配置，然后系统开始进行总线数据转换工作。不同的总线协议转换模块（5）以同样的步骤进行在线重配置。通过多总线接口共用软硬件平台和在线重配置，在进行多种类型的总线数据转换的同时减小了系统体积和功耗、提高了软硬件资源利用率。 

主权项

一种在线可重配置的通用化总线数据转换方法，其特征在于本方法的具体步骤为：第一步  搭建总线数据转换平台总线数据转换平台，包括：总线数据转换电路（1）、CPU电路（6）、以太网通信电路（7）和电源控制电路（9）；所述总线数据转换电路（1），包括：FPGA电路（2）、FPGA配置芯片（3）和多总线接口电路（4），FPGA电路（2）中包含总线协议转换模块（5）； CPU电路（6）中包含FPGA配置模块（8）；CPU电路（6）通过JTAG端口同时与FPGA电路（2）和FPGA配置芯片（3）连接，FPGA电路（2）的通用IO端口与多总线接口电路（4）连接，预先规定FPGA电路（2）的IO端口与多总线接口电路（4）中的总线接口之间的映射关系；电源控制电路（9）控制总线数据转换电路（1）、CPU电路（6）和以太网通信电路（7）的供电；以太网通信电路（7）通过以太网与上位机连接；总线协议转换模块（5）是使用硬件描述语言在上位机的FPGA集成开发环境中开发得到的，由上位机通过以太网以FPGA配置文件形式下传；总线协议转换模块（5）的功能为配置FPGA电路（2），使FPGA电路（2）进行总线数据转换工作；FPGA配置模块（8）运行在CPU电路（6）中；FPGA配置模块（8）的功能为接收总线协议转换模块（5）的FPGA配置文件并将此文件写入FPGA配置芯片（3）；第二步  CPU电路（6）和以太网通信电路（7）加电自检电源控制电路（9）给CPU电路（6）和以太网通信电路（7）供电，CPU电路（6）和以太网通信电路（7）完成自检，然后运行FPGA配置模块（8），等待接收总线协议转换模块（5）的FPGA配置文件；第四步  FPGA配置模块（8）接收总线协议转换模块（5）的FPGA配置文件上位机通过以太网下传总线协议转换模块（5）的FPGA配置文件后，FPGA配置模块（8）通过以太网通信电路（7）接收总线协议转换模块（5）的FPGA配置文件存入CPU电路（6）；第五步  FPGA配置模块（8）将总线协议转换模块（5）的FPGA配置文件写入FPGA配置芯片（3）电源控制电路（9）给FPGA配置芯片（3）供电，CPU电路（6）运行FPGA配置模块（8），通过JTAG端口将总线协议转换模块（5）的FPGA配置文件写入FPGA配置芯片（3）；第六步  CPU电路（6）、以太网通信电路（7）和FPGA配置芯片（3）断电电源控制电路（9）给CPU电路（6）、以太网通信电路（7）和FPGA配置芯片（3）断电；FPGA配置芯片（3）为Flash结构，能够掉电保存总线协议转换模块（5）的FPGA配置文件；FPGA配置芯片（3）断电后等待FPGA电路（2）上电读取总线协议转换模块（5）的FPGA配置文件；第七步  FPGA配置芯片（3）配置FPGA电路（2）电源控制电路（9）给总线数据转换电路（1）供电，FPGA电路（2）上电后读取FPGA配置芯片（3），将总线协议转换模块（5）的FPGA配置文件读入并进行配置后，总线数据转换电路（1）开始进行总线协议转换模块（5）对应的总线数据转换工作；第八步  总线数据转换电路（1）在线切换总线数据转换类型需要在线切换不同类型的总线数据转换时，先使电源控制电路（9）关闭总线数据转换电路（1）的供电并接通CPU电路（6）和以太网通信电路（7）的供电，接着FPGA配置模块（8）接收上位机下传的不同类型的总线协议转换模块（5）的FPGA配置文件并将此文件写入FPGA配置芯片（3），然后电源控制电路（9）关闭CPU电路（6）和以太网通信电路（7）的供电并接通总线数据转换电路（1）的供电，FPGA电路（2）上电读取FPGA配置芯片（3）中保存的不同类型的总线协议转换模块（5）的FPGA配置文件进行重配置后开始进行不同类型的总线数据转换工作；至此完成了在线可重配置的通用化总线数据转换。