[发明专利]一种远程虚实结合的FPGA实验系统

说明书

一种远程虚实结合的FPGA实验系统，包括远程客户端和远程服务器端，远程客户端和远程服务器端通过互联网和路由器连接，远程客户端设有FPGA集成开发环境、实验搭建系统和外设监控系统；远程服务器端包括路由器和硬件平台，硬件平台包括处理器、FPGA芯片、FPGA外设和监控模块。本发明实现了对FPGA芯片的远程下载、与客户端实验搭建系统数据交互的虚拟监控远程硬件平台；通过远程监控系统，对远程硬件外设进行实时操作和运行状况实时显示；依靠“互联网+”、IPv6、无线传感等技术，实现对实验室的智能监控，可以进行远程遥控和虚拟接入相结合，进行远程实验操作等，方便学生实验，提高设备利用率，减少设备维护成本。

技术领域

本发明涉及远程数据传输技术领域。

背景技术

在传统的FPGA实验中，学生必须要统一集中在实验室才能完成实验。这种方式虽然能直观的感受到真实实验的过程，并完成实验，但是实验室场地往往不够，学生做实验只能分批、分时复用实验设备，这大大地限制了学生的时间和空间，而且设备损坏大，维修成本高。另外由于师资不足，学生在非实验时间不能到实验室现场做实验，这会使得大量的实验设备处于闲置状态，从而降低了实验设备的利用率。虚拟仿真实验虽然可以模拟学生现场的实验情况，可以解决学生的时间和空间受到限制问题，但是虚拟仿真实验的数据并不是真实的实验数据，大多是根据某种模型或算法来设计，所以不能完全代替真实的实验数据。

发明内容

为了解决传统FPGA实验存在的上述问题，本发明提供了一种远程虚实结合的FPGA实验系统。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种远程虚实结合的FPGA实验系统，包括远程客户端和远程服务器端，远程客户端和远程服务器端通过互联网和路由器连接，远程客户端设有FPGA集成开发环境、实验搭建系统和外设监控系统，用户在客户端的FPGA集成开发环境下进行程序设计和生成下载文件，将下载文件通过实验搭建系统传输到远程服务器端，外设监控系统监控远程服务器端FPGA外设；远程服务器端包括路由器和硬件平台，硬件平台包括处理器、FPGA芯片、FPGA外设和监控模块，处理器通过路由器接收到远程客户端的下载文件，下载到FPGA芯片中，FPGA芯片将FPGA的输入和输出端口信息通过处理器转发到远程客户端与实验搭建系统交互信息，FPGA芯片控制FPGA外设，监控模块对FPGA外设进行监控并与处理器进行交互，并与远程客户端的外设监控系统交互信息，实现远程实时硬件操控。

所述远程客户端为笔记本、PC机或智能终端。

所述处理器为嵌入式芯片ARM。

所述远程客户端和远程服务器端与互联网之间采用IPv6网络通信协议。

所述下载文件通过JTAG方式下载到FPGA芯片中。

本发明的远程虚实结合的FPGA实验系统，实现了对FPGA芯片的远程下载、与客户端实验搭建系统数据交互的虚拟监控远程硬件平台；通过远程监控系统，对远程硬件外设进行实时操作和运行状况实时显示；依靠“互联网+”、IPv6、无线传感等技术，实现对实验室的智能监控，可以进行远程遥控和虚拟接入相结合，进行远程实验操作等，方便学生实验，提高设备利用率，减少设备维护成本。

附图说明

图1是本发明远程虚实结合的FPGA实验系统原理图。

具体实施方式