[发明专利]一种基于MicroBlaze的FPGA及DSP远程加载系统

说明书

本发明属于以FPGA和DSP为架构的嵌入式系统的软硬件设计技术领域，具体涉及一种基于MicroBlaze的FPGA及DSP远程加载系统，该远程加载系统包括FPGA芯片、DSP芯片、PHY芯片和FLASH芯片，其远程加载主要是通过FPGA芯片内部的软核和逻辑设计实现的；对于FPGA芯片的更新，上位机通过以太网将要更新的FPGA芯片配置文件通过网口下发给FPGA芯片内部的MicroBlaze软核，此软核通过Lwip网络协议，解析出有效的数据后，通过AXI总线把数据传输给FPGA芯片的fpga_load_ctrl加载模块，此加载模块缓存数据并通过SPI总线接口把数据存储到FLASH芯片中；对于DSP芯片的更新，也是通过上位机下发DSP芯片的更新配置文件，MicroBlaze软核接收到数据后；可以使得FPGA和DSP更新程序的方式更加便捷，而且效率有很大的提高。

技术领域

本发明属于以FPGA和DSP为架构的嵌入式系统的软硬件设计技术领域，具体涉及一种基于MicroBlaze的FPGA及DSP远程加载系统。

背景技术

在航空航天、工业控制、雷达等领域，以现场可编程门阵列（FPGA）+数字信号处理器（DSP）为设计方案的设备使用的非常广泛。FPGA可以完成对外围数据的高速采集和复杂的逻辑控制，实现各种控制和通信协议，DSP通过和FPGA进行数据交互，把采集的数据通过DSP完成复杂的算法进行分析处理。

一般情况下，这些设备需要不断的更新完善系统软件。对于大型系统有多个设备和机箱的情况下，如果通过JTAG接口连接仿真器的方式进行更新系统软件，需要对所有的板卡从机箱中拆卸下来逐个连接仿真器进行软件升级，这样不仅耗时耗力，而且有一定的改变设备状态的风险，不利于设备的维护和管理。所以就需要一种有效的，可以远程加载的系统平台，完成对设备板卡的软件程序升级加载功能，因此亟需研发一种基于MicroBlaze的FPGA及DSP远程加载系统来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于MicroBlaze的FPGA及DSP远程加载系统，可以使得FPGA和DSP更新程序的方式更加便捷，而且效率有很大的提高。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于MicroBlaze的FPGA及DSP远程加载系统，该远程加载系统包括FPGA芯片、DSP芯片、PHY芯片和FLASH芯片，其远程加载主要是通过所述FPGA芯片内部的软核和逻辑设计实现的；

对于所述FPGA芯片的更新，上位机通过以太网将要更新的所述FPGA芯片配置文件通过网口下发给所述FPGA芯片内部的MicroBlaze软核，此软核通过Lwip网络协议，解析出有效的数据后，通过AXI总线把数据传输给所述FPGA芯片的fpga_load_ctrl加载模块，此加载模块缓存数据并通过SPI总线接口把数据存储到所述FLASH芯片中；

对于所述DSP芯片的更新，也是通过上位机下发所述DSP芯片的更新配置文件，所述MicroBlaze软核接收到数据后，通过AXI总线与axi_uart模块和dsp_load_ctrl模块进行数据和指令交互，把配置文件存储到所述DSP芯片的片上所述FLASH芯片中。

优选的，所述MicroBlaze软核处理器系统通过以太网接口和上位机进行数据通信。

优选的，所述FPGA芯片的远程加载采用了QuickBoot的方法，所述FPGA芯片的程序加载运行是通过读取所述FLASH芯片中的数据进行的。

优选的，所述FLASH芯片中包括header、golden bitstream area和updatebitstream area三个区域部分；

其中所述Header中包括关键开关字和热启动跳转序列，所述关键开关字为0xAA995566；

如果所述关键开关字为打开状态，则执行所述热启动跳转序列，然后会跳转到所述update bitstream area区域，读取此区域中的数据配置到所述FPGA芯片中运行；