本發(fā)明涉及fpga程序升級(jí)，具體的說，是一種新型soc芯片遠(yuǎn)程升級(jí)fpga程序的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、在電子設(shè)備和系統(tǒng)中，現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)因其高度的靈活性和可重配置性而被廣泛應(yīng)用。fpga允許用戶在設(shè)備部署后，根據(jù)實(shí)際需求對(duì)硬件邏輯進(jìn)行編程和修改，從而滿足了不斷變化的應(yīng)用需求。然而，隨著fpga應(yīng)用的不斷深入和擴(kuò)展，如何對(duì)其程序進(jìn)行高效、可靠的升級(jí)成為了一個(gè)亟待解決的問題。

2、在傳統(tǒng)的fpga程序升級(jí)方法中，通常需要使用特定的升級(jí)接口或外部設(shè)備來完成升級(jí)過程。這種方法不僅增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本，而且在升級(jí)過程中可能會(huì)出現(xiàn)各種不穩(wěn)定因素，如通信中斷、數(shù)據(jù)丟失等，從而導(dǎo)致升級(jí)失敗或系統(tǒng)崩潰。特別是在一些關(guān)鍵的應(yīng)用場景中，如路由器連通檢測系統(tǒng)，任何升級(jí)過程中的錯(cuò)誤都可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的失效，進(jìn)而影響網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行和用戶的體驗(yàn)。此外，傳統(tǒng)的fpga程序升級(jí)方法往往缺乏有效的狀態(tài)監(jiān)測和錯(cuò)誤處理機(jī)制。在升級(jí)過程中，用戶無法實(shí)時(shí)了解升級(jí)的狀態(tài)和進(jìn)度，也無法在出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)及時(shí)進(jìn)行處理和恢復(fù)。這不僅降低了升級(jí)的可靠性和效率，也給用戶帶來了不便和額外的維護(hù)成本。

3、因此，需要提供一種新型soc芯片遠(yuǎn)程升級(jí)fpga程序的系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中fpga程序升級(jí)過程中升級(jí)操作復(fù)雜、缺乏狀態(tài)監(jiān)測和錯(cuò)誤處理機(jī)制以及中斷恢復(fù)不足的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種新型soc芯片遠(yuǎn)程升級(jí)fpga程序的系統(tǒng)及方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中fpga程序升級(jí)過程中升級(jí)操作復(fù)雜、缺乏狀態(tài)監(jiān)測和錯(cuò)誤處理機(jī)制以及中斷恢復(fù)不足的問題。

2、本發(fā)明通過下述技術(shù)方案解決上述問題：

3、一種新型soc芯片遠(yuǎn)程升級(jí)fpga程序的系統(tǒng)及方法，包括soc主控芯片和fpga芯片，其中，所述soc主控芯片包括多個(gè)通用端口；所述soc主控芯片和所述fpga芯片通過所述多個(gè)通用端口通信連接，所述多個(gè)通用端口包括狀態(tài)指示端口和多個(gè)通信協(xié)議端口；

4、在進(jìn)行fpga程序升級(jí)時(shí)，所述soc主控芯片通過所述多個(gè)通信協(xié)議端口向所述fpga芯片發(fā)送寫位流使能命令，并監(jiān)測所述狀態(tài)指示端口的命令準(zhǔn)備狀態(tài)，當(dāng)監(jiān)測到所述命令準(zhǔn)備狀態(tài)為第一狀態(tài)時(shí)，讀取fpga芯片返回的擦除完成標(biāo)志，獲取預(yù)設(shè)的fpga程序升級(jí)包文件，并將所述fpga程序升級(jí)包文件發(fā)送至所述fpga芯片；所述soc主控芯片監(jiān)測所述狀態(tài)指示端口的寫位流完成狀態(tài)，當(dāng)監(jiān)測到所述寫位流完成狀態(tài)為第一狀態(tài)時(shí)，讀取fpga芯片返回的寫位流完成標(biāo)志，所述soc主控芯片向所述fpga芯片發(fā)送讀位流使能命令，以使所述fpga芯片基于所述讀位流使能命令進(jìn)行校驗(yàn)；所述soc主控芯片監(jiān)測所述狀態(tài)指示端口的校驗(yàn)狀態(tài)，當(dāng)監(jiān)測到所述校驗(yàn)狀態(tài)為第一狀態(tài)時(shí)，讀取fpga芯片返回的校驗(yàn)完成標(biāo)志，向所述fpga芯片發(fā)送打開開關(guān)使能命令，并監(jiān)測所述所述狀態(tài)指示端口的打開開關(guān)完成狀態(tài)，當(dāng)所述打開開關(guān)完成狀態(tài)為第一狀態(tài)時(shí)，讀取fpga芯片返回的打開開關(guān)完成標(biāo)志，發(fā)送熱啟動(dòng)使能命令，以使所述soc主控芯片進(jìn)行重啟以完成fpga程序升級(jí)。

5、進(jìn)一步地，若fpga程序升級(jí)過程中斷，在新型soc芯片遠(yuǎn)程升級(jí)fpga程序的系統(tǒng)重新啟動(dòng)時(shí)，所述fpga芯片加載恢復(fù)位流，所述soc主控芯片檢測到所述恢復(fù)位流的版本號(hào)后，再次觸發(fā)fpga程序升級(jí)。

6、進(jìn)一步地，當(dāng)所述fpga程序升級(jí)包文件發(fā)送完成后，soc主控芯片向所述fpga芯片發(fā)送位流結(jié)束標(biāo)志，所述fpga芯片根據(jù)所述位流結(jié)束標(biāo)志進(jìn)行fpga程序升級(jí)包文件的存儲(chǔ)。

7、進(jìn)一步地，還包括：在進(jìn)行fpga程序升級(jí)前，所述soc主控芯片獲取當(dāng)前fpga程序版本號(hào)，并判斷所述當(dāng)前fpga程序版本號(hào)是否與預(yù)設(shè)的fpga程序升級(jí)包文件版本號(hào)存在差異,若所述當(dāng)前fpga程序版本號(hào)低于所述預(yù)設(shè)的fpga程序升級(jí)包文件版本號(hào)則進(jìn)行fpga程序升級(jí)。

8、一種fpga程序升級(jí)方法，應(yīng)用于soc主控芯片，包括：

9、向fpga芯片發(fā)送寫位流使能命令，并監(jiān)測狀態(tài)指示端口的命令準(zhǔn)備狀態(tài)；

10、當(dāng)監(jiān)測到所述命令準(zhǔn)備狀態(tài)為第一狀態(tài)時(shí)，讀取所述fpga芯片返回的擦除完成標(biāo)志，向所述fpga芯片發(fā)送預(yù)設(shè)的fpga程序升級(jí)包文件，并監(jiān)測所述狀態(tài)指示端口的寫位流完成狀態(tài)；

11、當(dāng)監(jiān)測到所述寫位流完成狀態(tài)為第一狀態(tài)時(shí)，讀取fpga寫位流完成標(biāo)志，向所述fpga芯片發(fā)送讀位流使能命令，以使所述fpga芯片基于所述讀位流使能命令進(jìn)行校驗(yàn)，并監(jiān)測所述狀態(tài)指示端口的校驗(yàn)狀態(tài)；

12、當(dāng)監(jiān)測到所述校驗(yàn)狀態(tài)為第一狀態(tài)時(shí)，讀取fpga校驗(yàn)完成標(biāo)志，向所述fpga芯片發(fā)送打開開關(guān)使能命令，并監(jiān)測所述狀態(tài)指示端口的打開開關(guān)完成狀態(tài)；

13、當(dāng)所述打開開關(guān)完成狀態(tài)為第一狀態(tài)時(shí)，讀取打開開關(guān)完成標(biāo)志，基于發(fā)送的熱啟動(dòng)使能命令進(jìn)行重啟以完成fpga程序升級(jí)。

14、進(jìn)一步地，其特征在于，若fpga程序升級(jí)過程中斷，在所述soc主控芯片重新啟動(dòng)時(shí)，所述fpga芯片加載恢復(fù)位流，所述方法還包括：當(dāng)檢測到所述恢復(fù)位流的版本號(hào)后，再次觸發(fā)fpga程序升級(jí)。

15、進(jìn)一步地，還包括：當(dāng)所述fpga程序升級(jí)包文件發(fā)送完成后，向所述fpga芯片發(fā)送位流結(jié)束標(biāo)志，以使所述fpga芯片根據(jù)所述位流結(jié)束標(biāo)志進(jìn)行fpga程序升級(jí)包文件的存儲(chǔ)。

16、進(jìn)一步地，在進(jìn)行fpga程序升級(jí)前，所述方法還包括：獲取當(dāng)前fpga程序版本號(hào)，并判斷所述當(dāng)前fpga程序版本號(hào)是否與預(yù)設(shè)的fpga程序升級(jí)包文件版本號(hào)存在差異,若所述當(dāng)前fpga程序版本號(hào)低于所述預(yù)設(shè)的fpga程序升級(jí)包文件版本號(hào)則進(jìn)行fpga程序升級(jí)。

17、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：本發(fā)明利用soc主控芯片的多個(gè)通用端口(gpio端口)與fpga芯片建立穩(wěn)定的通信連接，通過精確的狀態(tài)指示和錯(cuò)誤處理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了fpga程序的高效、可靠升級(jí)，這種方法不僅簡化了升級(jí)過程，提高了升級(jí)的可靠性和效率，還為用戶提供了更好的使用體驗(yàn)和維護(hù)便利性。

技術(shù)特征：

1.一種新型soc芯片遠(yuǎn)程升級(jí)fpga程序的系統(tǒng)，其特征在于，包括soc主控芯片和fpga芯片，其中，所述soc主控芯片包括多個(gè)通用端口；所述soc主控芯片和所述fpga芯片通過所述多個(gè)通用端口通信連接，所述多個(gè)通用端口包括狀態(tài)指示端口和多個(gè)通信協(xié)議端口；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型soc芯片遠(yuǎn)程升級(jí)fpga程序的系統(tǒng)，其特征在于，若fpga程序升級(jí)過程中斷，在新型soc芯片遠(yuǎn)程升級(jí)fpga程序的系統(tǒng)重新啟動(dòng)時(shí)，所述fpga芯片加載恢復(fù)位流，所述soc主控芯片檢測到所述恢復(fù)位流的版本號(hào)后，再次觸發(fā)fpga程序升級(jí)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述fpga程序升級(jí)包文件發(fā)送完成后，soc主控芯片向所述fpga芯片發(fā)送位流結(jié)束標(biāo)志，所述fpga芯片根據(jù)所述位流結(jié)束標(biāo)志進(jìn)行fpga程序升級(jí)包文件的存儲(chǔ)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型soc芯片遠(yuǎn)程升級(jí)fpga程序的系統(tǒng)，其特征在于，還包括：在進(jìn)行fpga程序升級(jí)前，所述soc主控芯片獲取當(dāng)前fpga程序版本號(hào)，并判斷所述當(dāng)前fpga程序版本號(hào)是否與預(yù)設(shè)的fpga程序升級(jí)包文件版本號(hào)存在差異,若所述當(dāng)前fpga程序版本號(hào)低于所述預(yù)設(shè)的fpga程序升級(jí)包文件版本號(hào)則進(jìn)行fpga程序升級(jí)。

5.一種新型soc芯片遠(yuǎn)程升級(jí)fpga程序的方法，其特征在于，應(yīng)用于soc主控芯片，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型soc芯片遠(yuǎn)程升級(jí)fpga程序的方法，其特征在于，若fpga程序升級(jí)過程中斷，在所述soc主控芯片重新啟動(dòng)時(shí)，所述fpga芯片加載恢復(fù)位流，所述方法還包括：當(dāng)檢測到所述恢復(fù)位流的版本號(hào)后，再次觸發(fā)fpga程序升級(jí)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型soc芯片遠(yuǎn)程升級(jí)fpga程序的方法，其特征在于，還包括：當(dāng)所述fpga程序升級(jí)包文件發(fā)送完成后，向所述fpga芯片發(fā)送位流結(jié)束標(biāo)志，以使所述fpga芯片根據(jù)所述位流結(jié)束標(biāo)志進(jìn)行fpga程序升級(jí)包文件的存儲(chǔ)。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型soc芯片遠(yuǎn)程升級(jí)fpga程序的方法，其特征在于，在進(jìn)行fpga程序升級(jí)前，所述方法還包括：獲取當(dāng)前fpga程序版本號(hào)，并判斷所述當(dāng)前fpga程序版本號(hào)是否與預(yù)設(shè)的fpga程序升級(jí)包文件版本號(hào)存在差異,若所述當(dāng)前fpga程序版本號(hào)低于所述預(yù)設(shè)的fpga程序升級(jí)包文件版本號(hào)則進(jìn)行fpga程序升級(jí)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種新型SOC芯片遠(yuǎn)程升級(jí)FPGA程序的系統(tǒng)及方法，包括：向FPGA芯片發(fā)送寫位流使能命令并監(jiān)測其準(zhǔn)備狀態(tài)，在確認(rèn)擦除完成后發(fā)送預(yù)設(shè)的升級(jí)包文件。系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)測寫位流和校驗(yàn)狀態(tài)，確保數(shù)據(jù)正確寫入并校驗(yàn)無誤。升級(jí)過程中，若發(fā)生中斷，F(xiàn)PGA會(huì)加載恢復(fù)位流以保持穩(wěn)定，并在系統(tǒng)重啟后再次嘗試升級(jí)。此外，在發(fā)送升級(jí)包文件完成后，會(huì)發(fā)送位流結(jié)束標(biāo)志以觸發(fā)FPGA存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。在升級(jí)前，系統(tǒng)還會(huì)獲取當(dāng)前FPGA程序版本號(hào)，并與升級(jí)包文件版本號(hào)進(jìn)行比對(duì)，僅在當(dāng)前版本較低時(shí)才進(jìn)行升級(jí)。此方法簡化了升級(jí)過程，提高了FPGA程序升級(jí)的效率和可靠性，為用戶提供了更好的使用體驗(yàn)和維護(hù)便利性。

技術(shù)研發(fā)人員：席東銘,羅毅,陳揚(yáng)陽,龔軍號(hào)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川九州電子科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6