文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.200259
中文引用格式: 郝國(guó)鋒,,朱琛,顧曉雪. 多系統(tǒng)FPGA遠(yuǎn)程更新系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子技術(shù)應(yīng)用,,2020,,46(8):129-131,136.
英文引用格式: Hao Guofeng,,Zhu Chen,,Gu Xiaoxue. Design and implementation of multi-system FPGA remote update system[J]. Application of Electronic Technique,2020,,46(8):129-131,,136.
0 引言
FPGA(Field Programmable Gate Array)即現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列,,具有資源豐富,、接口資源多、并行邏輯處理能力強(qiáng),、可重復(fù)在線編程等特點(diǎn),,F(xiàn)PGA高效而靈活的處理方式使其在軍事工業(yè)、工業(yè)控制,、人工智能等很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[1-2],。Zynq系列SoC芯片作為Xilinx公司的全可編程片上系統(tǒng),集成了ARM Cortex A9和Kintex-7系列FPGA,,處理速度高至1 GHz,,豐富的邏輯資源及強(qiáng)大的處理器在系統(tǒng)控制中起到關(guān)鍵作用[3]。
傳統(tǒng)的FPGA更新方法采用串行配置邊界掃描(JTAG)來(lái)訪問(wèn)芯片并對(duì)FPGA的配置Flash進(jìn)行編程,,該方法受限于更新速度和操作距離,,僅適用于本地更新[4-5]。在多片F(xiàn)PGA的大型設(shè)備中,,JTAG更新方法需要將每片F(xiàn)PGA連接到JTAG下載電纜進(jìn)行程序更新,,因此這種方法效率低下,,局限性極大。裝備于軍事設(shè)備及置于人工不能操作的嚴(yán)苛環(huán)境下的設(shè)備中,,傳統(tǒng)的更新方式不能完成任務(wù)需求,。為了解決這些問(wèn)題,F(xiàn)PGA遠(yuǎn)程更新已經(jīng)有相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了研究,,一種方法是利用FPGA內(nèi)部的MCU軟核進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),,在該方法中FPGA的MCU軟核依存于FPGA配置程序中,需要預(yù)先加載程序,,如果遠(yuǎn)程更新失敗,,整個(gè)系統(tǒng)面臨癱瘓的風(fēng)險(xiǎn)[4]。另一種方法是利用ARM或DSP作為加載控制器,,該方法具有電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,、成本高、實(shí)現(xiàn)難度較大等缺點(diǎn)[6-8],。鑒于傳統(tǒng)更新方式及現(xiàn)存方法的局限性,,本文設(shè)計(jì)了一種基于SoC的多系統(tǒng)FPGA遠(yuǎn)程更新系統(tǒng),并通過(guò)工程實(shí)現(xiàn),。
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作者信息:
郝國(guó)鋒,,朱 琛,顧曉雪
(中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十八研究所,,江蘇 無(wú)錫214072)