[发明专利]基于TCP协议的FPGA远程升级系统

说明书

本发明公开了一种基于TCP协议的FPGA远程升级系统，该系统包括客户端应用程序，用于向服务器端树莓派3B+上位机模块发送FPGA配置文件；服务器端树莓派3B+上位机模块，用于接收FPGA配置文件，并将其转发给服务器端FPGA；服务器端FPGA嵌入式软核MicroBlaze模块，用于接收FPGA配置文件，并将其写入服务器端Flash模块；服务器端Flash存储模块，用于存储FPGA配置程序；服务器端FPGA重配置模块，用于发出FPGA重配置指令；服务器端DDR3存储器模块，用于作为服务器端FPGA嵌入式软核MicroBlaze模块的内存；电源模块，用于为树莓派3B+上位机模块、服务器端FPGA供电；时钟模块，用于为服务器端FPGA提供系统时钟。本发明基于TCP协议通过因特网远程对FPGA进行升级，节省人力物力，具有更高的灵活性、实用性和广泛性。

技术领域

本发明属于通信领域，特别涉及一种基于TCP协议的FPGA远程升级系统。

背景技术

随着FPGA逻辑单元数量的不断增长及速度的不断提升，越来越多的产品使用FPGA作为主处理芯片或加速芯片。由于FPGA可多次编程，产品在发布之后还可以进行后续的升级。传统的FPGA程序升级的办法是通过JTAG接口将FPGA配置程序固化到Flash中，但是，这种方法需要技术人员到现场对每一个产品进行升级，这样不仅耗费技术人员的精力，还很难对所有产品进行及时的升级。因而，急需一种技术来对基于FPGA的产品进行远程升级。

TCP协议是TCP/IP协议簇中传输层的一个协议，广泛地应用于当今的互联网中，是一种面向连接的、基于字节流的传输层通信协议，具有很高的可靠性。相比于传输层中的另一个协议UDP协议，TCP协议的特点是需要客户端和服务器端通过三次握手来建立连接，面向连接的特性为TCP协议的可靠性提供了保证。TCP可以通过socket编程来实现。

FPGA配置程序的传输不容许发生一点错误，否则会造成配置的失败，因而，使用高可靠性的TCP协议作为传输层协议是十分适合的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以实现多客户端对服务器端FPGA进行配置，且具有低成本、高灵活性、实用性和广泛性等特点的FPGA远程升级系统。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于TCP协议的FPGA远程升级系统，包括客户端应用程序、服务器端树莓派3B+上位机模块、服务器端FPGA嵌入式软核MicroBlaze模块、服务器端Flash存储模块、服务器端FPGA重配置模块、服务器端DDR3存储器模块、电源模块以及时钟模块；

所述客户端应用程序，用于向服务器端树莓派3B+上位机模块发送FPGA配置文件；

所述服务器端树莓派3B+上位机模块，用于接收客户端应用程序发来的FPGA配置文件，并将其转发给服务器端FPGA；

所述服务器端FPGA嵌入式软核MicroBlaze模块，用于接收服务器端树莓派3B+上位机模块发来的FPGA配置文件，并将其写入服务器端Flash模块；

所述服务器端Flash存储模块，用于存储FPGA配置程序；

所述服务器端FPGA重配置模块，用于发出FPGA重配置指令，之后服务器端FPGA从服务器端Flash存储模块中读取FPGA配置程序实现重配置；

所述服务器端DDR3存储器模块，用于作为服务器端FPGA嵌入式软核MicroBlaze模块的内存；

所述电源模块，用于为服务器端树莓派3B+上位机模块、服务器端FPGA供电；

所述时钟模块，用于为服务器端FPGA提供稳定的系统时钟。