[发明专利]一种基于FPGA的芯片内部寄存器高可靠配置方法

说明书

本发明提供一种基于FPGA的芯片内部寄存器高可靠配置方法，解决由于电磁干扰或者空间单粒子造成初始化配置过程随机被干扰从而偏离实际期望值，造成电子设备启动失败或部分功能异常的问题。该方法包括：步骤一、初始化寄存器列表信息；步骤二、启动寄存器配置过程；步骤三、寄存器配置过程；3.1)数据获取；3.2)寄存器写操作；3.3)寄存器读操作；3.4)数据判定；3.5)寄存器配置计数器更新。本发明方法以FPGA为核心处理器，在上电初始化配置过程中对外围芯片所有可读写寄存器进行写读询查，对只读寄存器进行状态询查以解决集成电路在复杂的电磁环境中初始化配置时可能存在的异常配置的风险。

技术领域

本发明属于嵌入式系统开发技术领域，具体涉及一种基于FPGA的外围电路芯片内部寄存器高可靠配置方法。

背景技术

随着半导体集成电路技术的发展，现有电子设备大多采用核心处理器(CPU、FPGA、DSP、GPU等)配合各种功能的外围集成电路(IC)集合而成，单个的集成电路由于功能较为强大，为了适应不同客户、不同功能的需求，IC设计者通常在IC内部设置多个寄存器(多者甚至达到成千上万个寄存器)对IC的功能或者参数进行设定，根据不同的需要对不同的寄存器进行配置，此过程称之为初始化配置。但是，在复杂的电磁环境或强辐射的空间环境中，由于电磁干扰或者空间单粒子造成该初始化配置过程随机地被干扰从而偏离实际期望值，即某些需要更改默认值的寄存器被写入了错误的值，或者某些无需更改的寄存器默认值被篡改，造成电子设备启动失败或部分功能异常。

发明内容

本发明的目的是解决由于电磁干扰或者空间单粒子造成初始化配置过程随机被干扰从而偏离实际期望值，造成电子设备启动失败或部分功能异常的问题，提供一种基于FPGA的芯片内部寄存器高可靠配置方法。本发明方法以FPGA为核心处理器，在上电初始化配置过程中对外围芯片所有可读写寄存器进行写读询查，对只读寄存器进行状态询查以解决集成电路在复杂的电磁环境中初始化配置时可能存在的异常配置的风险。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于FPGA的芯片内部寄存器高可靠配置方法，包括以下步骤：

步骤一、初始化寄存器列表信息；

对寄存器列表信息进行初始化，所述寄存器列表信息包括可读写寄存器信息和只读寄存器信息，所述可读写寄存器信息包括寄存器地址、初始化配置值和读写标志信息，所述只读寄存器信息包括寄存器地址和只读标志信息；

步骤二、启动寄存器配置过程；

在开始配置信号和/或重配置信号有效时，FPGA内部状态机跳出等待配置状态进入下一步骤；

步骤三、寄存器配置过程；

3.1)数据获取；

根据配置寄存器计数器，从初始化寄存器列表信息获取当前需要写读或者只读寄存器的地址、寄存器值和读写标志，根据读写标志状态机进入不同的状态，若读写标志为既写又读，则执行步骤3.2)；若读写标志为只读，则执行步骤3.3)；

3.2)寄存器写操作；

FPGA依据外围芯片的配置接口写时序要求产生相应的波形，写操作完成后，执行步骤3.3)；

3.3)寄存器读操作；

FPGA依据外围芯片的配置接口读时序要求产生相应的波形，并接收外围芯片送出的当前地址寄存器数据，按照输出时序进行整理和/或转换，读操作完成后，执行步骤3.4)；

3.4)数据判定；