[发明专利]现场可编程逻辑器件固件升级装置及其方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机技术领域，具体涉及一种现场简易现场可编程逻辑器件(CPLD)固件升级装置及其升级的方法。

背景技术

当今社会是一个数字化及数字集成电路广泛应用的社会。数字集成电路本身在不断地进行更新换代。它由早期的电子管、晶体管、小中规模集成电路、发展到超大规模集成电路(VLSIC，几万门以上)以及许多具有特定功能的专用集成电路。但是，随着微电子技术的发展，设计与制造集成电路的任务已不完全由半导体厂商来独立承担。系统设计师们更愿意自己设计专用集成电路(ASIC)芯片，而且希望ASIC的设计周期尽可能短，最好是在实验室里就能设计出合适的ASIC芯片，并且立即投入实际应用之中，因而出现了现场可编程逻辑器件(FPLD)，其中应用最广泛的当属复杂可编程逻辑器件(CPLD)。

但是由于产品的功能不但要满足用户的需求，还要加快产品的研发速度，尽快抢占市场，这就需要在硬件不大改的情况下，通过CPLD固件升级来实现更多的逻辑功能。目前现有技术进行CPLD固件升级的方法主要有下面2种：1.ISP在线升级，其优点在于能够通过JTAG10来升级CPLD，简单方便。但其缺点也很明显，由于电路板必须要有JTAG口，不但增加了成本，而且现场升级必须要带下载线以及下载工具。2.使用烧写器。向芯片中烧写程序的时候，必须把芯片放在烧写器的插座里。其优点在于成本低，操作简单。缺点是频繁插拔或者重新焊接芯片CPLD，容易引起硬件的损坏，人为的增大不可靠性。

为了提供一种操作既简单、不但消除人为焊接或者插拔芯片CPLD引起的硬件问题，而且又能避免使用ISP带来的不便，现有技术并没有很好的解决，给工作人员带来不便。本发明由此而来。

发明内容

本发明目的在于提供一种现场可编程逻辑器件固件升级装置，解决了现有技术中进行CPLD固件升级操作复杂、需要人为焊接或者插拔芯片CPLD，常产生硬件问题以及ISP升级具有诸多不便等问题。

为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：

一种现场可编程逻辑器件固件升级装置，包括微控制器和与微控制器连接的主机，其特征在于所述微控制器通过被动串行方式与现场可编程逻辑器件连接，所述主机发出固件升级指令后，所述微控制器读入固件升级数据，并将固件升级数据通过被动串行方式配置现场可编程逻辑器件。

优选的，所述装置还包括内部存储器，所述内部存储器与微控制器连接，储存现场可编程逻辑器件的固件升级数据。

优选的，所述内部存储器选用可擦写只读存储器，主机发出固件数据传输指令后，微处理器接受指令后将固件升级数据读入后存入内部存储器。

优选的，所述现场可编程逻辑器件的DCONFIG、DCLK、DATA、INT_DONE、nSTATUS、CONF_DONE连接到微处理器的I/O接口，其中DCONFIG、DCLK、DATA引脚设置成输出态，由微处理器对现场可编程逻辑器件进行操作；nSTATUS、CONF_DONE、INT_DONE引脚设置成输入态，由微处理器对现场可编程逻辑器件的配置状态进行检测。

优选的，所述微处理器的I/O接口包括CF、CON、INT、DL、CLK、DAT引脚，所述现场可编程逻辑器件的DCONFIG、nSTATUS、INT_DONE、CONF_DONE、DCLK、DATA引脚与CF、CON、INT、DL、CLK、DAT引脚一一匹配连接，所述微处理器通过内部寄存器将CF、DCLK、DATA引脚设置成输出口，将CON、INT、DL引脚设置成输入口。

在具体使用时，所述装置上电后，微控器将新的CPLD二进制配读入内部存储器，通过被动串行配置，把代码传送到CPLD、并运行；断电，重新启动电路板后如果CPLD所预期的逻辑功能正确实现，则完成调试过程，如果程序错误，则查找程序中的错误，重新编译后，重复上述步骤，直到CPLD所预期的逻辑功能正确实现为止。

本发明的另一目的在于提供一种现场简易升级现场可编程逻辑器件固件的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

(1)在现场可编程逻辑器件固件升级装置上通过被动串行方式连接现场可编程逻辑器件；

(2)主机生成现场可编程逻辑器件固件的二进制配置数据；

(3)主机发出指令，微控器将二进制配置数据读入内部存储器后，通过被动串行方式将二进制配置数据发送到现场可编程逻辑器件。