[发明专利]一种FPGA程序的在线升级方法、装置及系统

说明书

本发明提供了一种FPGA程序的在线升级方法、装置及系统，其中的方法包括：当需要更新FPGA程序时，MCU控制器接收FPGA芯片转发的升级开始指令，并控制切换电路使得外部存储器与MCU控制器连接，然后接收FPGA芯片转发的待更新的FPGA程序文件，接着将接收到的待更新的FPGA程序文件写入所述外部存储器的程序数据区，更新所述程序数据区的数据；再接收FPGA芯片转发的升级结束指令，并控制切换电路使得外部存储器与FPGA芯片连接，并通过控制所述FPGA芯片的复位，使得FPGA芯片从外部存储器中加载程序数据区的FPGA程序文件，进行FPGA程序的在线升级。本发明实现了提高升级的效率以及方便在线升级的技术效果。

技术领域

本发明涉及FPGA配置技术领域，具体涉及一种FPGA程序的在线升级方法、装置及系统。

背景技术

FPGA(Field－Programmable Gate Array)，现场可编程门阵列是目前工业设备中常用的逻辑器件之一，其功能强大，但由于FPGA内部RAM(random access memory，RAM随机存取存储器)的数据掉电易失特性，所以在设备系统每次上电时，都需要对其重新进行数据配置。

一款设备生产好以后，其中的FPGA程序就基本固定了，而在实际的工程应用过程中，通常会出现需要更新FPGA程序的情形，例如修复功能异常后的程序升级、将现场设备升级为演示版本程序等等。现在技术中，通常是通过下载器(JTAG Joint Test ActionGroup)连接PC与FPGA，然后通过专门的软件(例如Quartus)，将待更新的程序写入到FPGA的外部存储器中。

本发明申请人在实施本发明的过程中，发现现有技术中至少存在如下技术问题：

现有技术中在进行升级时，需要配置专门的JTAG接口，并且每次升级时，都需要重新配置，对于现场使用来说是极其不方便的。

由此可知，现有技术中的升级方式存在效率低以及不适用于现场升级的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种FPGA程序的在线升级方法、装置及系统，用以解决或者至少部分解决现有技术中的升级方式存在效率低以及不适用于现场升级的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种FPGA程序的在线升级方法，包括：

当需要更新FPGA程序时，MCU控制器接收FPGA芯片转发的升级开始指令，其中，所述升级开始指令由控制端生成后发送至FPGA芯片；

控制切换电路为第一连接状态，使得外部存储器与MCU控制器连接，其中，所述外部存储器包括程序数据区，并擦除所述外部存储器中程序数据区的数据；

接收FPGA芯片转发的待更新的FPGA程序文件，其中，所述待更新的FPGA程序文件由所述控制端生成后发送至所述FPGA芯片；

将接收到的待更新的FPGA程序文件写入所述外部存储器的程序数据区，更新所述程序数据区的数据；

接收FPGA芯片转发的升级结束指令，其中，所述升级结束指令由控制端生成后发送至FPGA芯片；

控制切换电路为第二连接状态，使得外部存储器与FPGA芯片连接，并通过控制所述FPGA芯片的复位，使得FPGA芯片从外部存储器中加载程序数据区的FPGA程序文件，进行FPGA程序的在线升级。

在一种实施方式中，所述外部存储器还包括备份数据区，在将接收到的待更新的FPGA程序文件写入所述外部存储器的程序数据区之后，所述方法还包括：

判断备份数据区是否存在存储数据，如果不存在，则将待更新的FPGA程序文件写入备份数据区。

在一种实施方式中，在进行FPGA程序的在线升级时，所述述方法还包括：