[发明专利]FPGA辅助管理方法

说明书

本发明涉及一种FPGA辅助管理方法，用于管理FPGA芯片的主系统中使用的程序和/或参数，该FPGA辅助管理方法为：在FPGA芯片外部的管理者设备与FPGA芯片配置的存储装置之间、存储装置与FPGA芯片的主系统之间建立信号连接；当需要更新FPGA芯片的主系统中的程序和/或参数时：存储装置通过管理者设备与存储装置之间的信号连接而接收管理者设备发送的程序和/或参数，完成程序和/或参数的下载；FPGA芯片直接由存储装置中加载程序和/或通过存储装置与FPGA芯片的主系统之间的信号连接而加载参数。本发明能够方便地对FPGA芯片的程序和参数进行更新管理，可以免除拆装机箱和重新综合设计的麻烦，节省系统维护时间，具有广泛的适应性。

技术领域

本发明属于工控行业，具体涉及一种针对工控设备中FPGA芯片的程序和参数进行管理的方法。

背景技术

SRAM型FPGA芯片内部逻辑配置信息由SRAM存储，掉电后就会丢失。所以需要在外部增加非易失性存储来存储程序配置，如图1所示，FPGA在上电之后会从外部存储中加载程序，配置内部RAM。

目前对于FPGA芯片程序的管理方式比较简单，主要采用以下两种方式之一：

方式一：

直接通过仿真器对程序进行下载和上载，即通过仿真器将程序写入非易失性存储，或者从非易失性存储中上载程序。由于以下情况，这种方式非常不便：

情况一：程序运行参数需要调整，必须在源程序中调整参数，然后综合整个设计，得到新的程序，然后通过仿真器更新非易失性存储；

情况二：FPGA所在的电路板设置在机箱内，拆装都比较麻烦，而如果用仿真器管理程序，则必须要拆装机箱；

情况三：FPGA所在装置安装位置特殊，难以接近。

对于该方式一，如果需要管理的设备很多，这个过程将非常耗时，对于高压强电的场合，更新程序还有一定的安全隐患。

方式二：

如果系统中同时存在CPU芯片，可以将FPGA程序放在CPU中，由CPU在上电之后对FPGA进行配置。

该方式二的管理功能有限，并且对于单FPGA芯片的系统不适用。

由此可见，对于现有的这两种FPGA芯片管理方式，如果要修改程序的参数，都必须重新综合整个设计，使用麻烦，并且管理功能有限，尤其是无法满足某些情况下的需求，比如，系统中有几十个FPGA芯片，它们运行相同的程序，但是运行在两种不同的工况，因此具有两套不同的参数，系统如果有如下需求：

1、获取FPGA程序版本和时间；

2、获取程序参数；

3、比较所有FPGA程序是否相同；

4、给FPGA程序设置不同的运行参数；

这些需求通过现有的技术分别通过以下方法解决：

针对1、2、4，将FPGA程序版本、时间和参数都固化在FPGA的设计中，在应用中通过一定的方式读取这些参数；针对3，由于不同的工况下的参数不同，导致整个FPGA的程序都不相同，因此无法比较所有FPGA的程序是否相同。

由此可以看出，现有技术的方法很难满足实际使用时的需求，并且带来更多的问题，比如程序版本数增加，维护困难，应用程序设计难度增加等等。

发明内容

本发明的目的是提供一种克服现有技术的不足，能够简便易行、适应于各种情况下对FPGA进行管理的FPGA辅助管理方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：