[发明专利]一种基于FPGA的远程固件升级方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的远程固件升级方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

步骤一：PC端上位机通过网口向设备内部FPGA芯片的Nios系统发送固件文件；

步骤二：Nios系统将接收到的固件临时存储到RAM中；

步骤三：Nios将RAM中的固件文件分段读出打包传输到Flash控制器；

步骤四：Flash控制器接收到打包的固件文件，并确认正确性，确认正确后再烧写到Flash芯片中。

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的远程固件升级方法，其特征在于，步骤三具体步骤包括：

SIII1：发送Flash烧写状态机复位命令rest_str使FPGA烧写状态机就位；

SIII2：发送Flash芯片整片擦除命令erase_str，并等待接收Flash擦除完成命令；

SIII3：判断等待接收命令时间是否超时；若超时则执行步骤SIII1，若没超时则判断是否为Flash擦除完成命令；若为Flash擦除完成命令则执行下一步，若不是则执行步骤SIII1；

SIII4：根据接收到的总字节数A，及一帧要传输的字节数B，得到即将要传输的总数据帧数M＝A/B；

SIII5：判断即将打包的数据帧编号i是否大于总数据帧M，i取值从1到M；若大于M，则执行步骤SIII8；否则，执行下一步；

SIII6：打包并发起第i帧数据传输；

SIII7：等待回复，收到正确回复，则i＝i+1；错误回复，则i＝i；或者超过1秒钟无回复，则i＝i；执行步骤SIII5；

SIII8：发送烧写结束命令；

SIII9：等待回复，判断回复是否正确；若正确，则结束；否则，则执行步骤SIII8。

3.根据权利要求2所述的一种基于FPGA的远程固件升级方法，其特征在于，SIII6中打包的数据格式为：帧头+要传输的数据字节数+帧编号+待传输数据+校验和；

帧头为1个字节，为固定值0xFA；

要传输的数据字节数，为1个字节，值为N；

帧编号，为2个字节，值为i；

待传输数据，为N个字节，第i段固件文件数据；

校验和，为1个字节，值为前面所有字节求和后取256的余数。

4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的远程固件升级方法，其特征在于，步骤四的具体步骤包括：

SIV1：等待接收Flash芯片整片擦除命令；

SIV2：判断是否接收到Flash芯片整片擦除命令；若是则执行下一步，否则执行步骤SIV1；

SIV3：执行整片Flash芯片擦除命令；

SIV4：判断Flash芯片是否擦除完成；若完成，则执行下一步，否则执行SIV3；

SIV5：读取一个字节数据，并判断是否有复位信号产生；若没有复位信号产生，则执行下一步；否则执行步骤SIV1；

SIV6：判断是否为帧头head；若是，则执行下一步；否则执行步骤SIV15；

SIV7：紧接着读取一个字节做为当前即将传输数据帧总长度N，并判断是否有复位信号产生；若没有复位信号产生，则执行下一步；否则执行步骤SIV1；

SIV8：紧接着读取2个字节数据组成一个16位的无符号整数做为当前数据帧的片段在全部数据中的偏移量i，然后计算即将写入Flash存储器指定区域的首地址addr＝N*I，并判断是否有复位信号产生；若没有复位信号产生，则执行下一步；否则执行步骤SIV1；

SIV9：紧接着读取N个字节写入到Flash控制器中，同时向Flash控制器输入存储的首地址addr，并判断是否有复位信号产生，并判断是否有复位信号产生；若没有复位信号产生，则执行下一步；否则执行步骤SIV1；

SIV10：紧接着读取1个字节为前面读取的所有字节的校验和，并和本地自己求的校验和比较，并判断是否有复位信号产生；若没有复位信号产生，则执行下一步；否则执行步骤SIV1；

SIV11：判断校验和是否一致；若一致则执行下一步；否则执行步骤SIV14；

SIV12：使能Flash控制器中的烧写使能信号，执行烧写程序；

SIV13：等待烧写完成，并回复right，表示正常接收到数据，可以接收下一帧数据；然后执行步骤SIV5；

SIV14：回复error，表示接收数据异常，请重新传输当前的数据帧；

SIV15：判断是否为烧写结束命令over；若是则执行下一步；否则执行步骤SIV5；

SIV16：回复收到烧写结束命令get_over；结束烧写过程。