[发明专利]FPGA在MCU芯片中工作的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种FPGA在MCU芯片中工作的方法和一种FPGA在MCU芯片中工作的装置。

背景技术

随着集成电路工艺的不断提高，现场可编程门阵列FPGA(Field－Programmable Gate Array)作为专用集成电路(ASIC，Application-Specific Integrated Circuit)领域中的一种半定制电路而出现，FPGA的逻辑块和连接可以按照用户的需要而改变，通过可编辑的连接把FPGA内部的逻辑块连接起来，所以FPGA可以完成所需要的逻辑功能。

由于FPGA具有极高的灵活性，MCU(Micro Control Unit，微控制单元)芯片厂商寄望于将FPGA集成于MCU芯片中，以解决MCU芯片在不同应用场景对功能需求不一样的矛盾。

通常，完整的FPGA一般包含大量的LUT(Look-Up-Table，查找表)，实现组合逻辑电路，触发器，实现时序逻辑电路，还包含一定数量的Memory，DCM(Digital Clock Manager)，用于产生时钟，乘法器，以及IO buffer。FPGA中的电路可以单独工作，MCU芯片的电路也可以单独工作，将完整的FPGA直接集成于MCU芯片中时，FPGA和MCU芯片的工作互不相关，各自继续独立工作。

然而，完整的FPGA面积很大，集成到MCU芯片上时需要增加芯片非常大的面积，造成成本的增加，并且，完整的FPGA中包含了一些不必要的元件，造成浪费，更重要的是，当需要实现FPGA中的电路和MCU芯片其他部分电路协同工作时，由于FPGA和MCU芯片的工作互不相关，因此，这种需求难以实现。

因此，目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：提供一种FPGA在MCU芯片中工作的方法和装置，用以降低成本，减少浪费，并且能够使得FPGA中的电路和MCU芯片其他部分电路协同工作。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是提供一种FPGA在MCU芯片中工作的方法，用以降低成本，减少浪费，并且能够使得FPGA中的电路和MCU芯片其他部分电路协同工作。

相应的，本发明实施例还提供了一种FPGA在MCU芯片中工作的装置，用以保证上述方法的实现及应用。

为了解决上述问题，本发明公开了一种FPGA在MCU芯片中工作的方法，所述微控制单元MCU芯片中集成有现场可编程门阵列FPGA模块和闪存芯片，所述现场可编程门阵列模块包括现场可编程门阵列FPGA器件和现场可编程门阵列FPGA IO配置子模块，所述FPGA IO配置子模块与MCU芯片中的所有元件分别相连，所述方法包括：

当现场可编程门阵列FPGA器件调试完成，并且，给微控制单元MCU芯片上电后，读取所述闪存芯片中预置的程序数据信息；

读取所述闪存芯片中预置的硬件描述信息；

将所述硬件描述信息烧录至所述FPGA器件中；

将所述FPGA器件进行复位处理；

所述MCU芯片采用所述FPGA执行所述程序数据信息。

优选地，所述现场可编程门阵列FPGA调试完成的步骤包括：

将预置的硬件描述信息和IO分配信息写入现场可编程门阵列FPGA器件中；

依据所述硬件描述信息生成对应的软件驱动程序；

依据所述IO分配信息配置所述FPGA器件的IO引脚；

将所述软件驱动程序载入到所述MCU芯片中；

对所述MCU芯片进行系统复位，执行所述软件驱动程序；

执行所述软件驱动程序后的输出结果正确时，则获得调试正确的处理结果；

将所述硬件描述信息和软件驱动程序保存到所述闪存芯片中。

优选地，所述方法还包括：

当执行所述软件驱动程序后的输出结果不正确时，若硬件描述信息出现错误，则修改对应的硬件描述信息后，跳转至将预置的硬件描述信息和IO分配信息按照预置规则写入现场可编程门阵列FPGA器件中的子步骤。

优选地，所述方法还包括：

当执行所述软件驱动程序后的输出结果不正确时，若软件驱动程序出现错误，则修改对应的软件驱动程序后，跳转至将所述软件驱动程序载入到所述MCU芯片中的子步骤。