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【技术分享】基于FPGA的百变设计规划

日期:::2021-10-19 作者:::太阳成集团tyc151cc科技创研社 返回列表 太阳成集团tyc151cc(中国)股份有限公司 太阳成集团tyc151cc(中国)股份有限公司

FPGA规划


随着一款产品在研发阶段的日渐成熟,实现的职能也日趋复杂化和多样化,对产品职能实现重界说的利用需要也在日益加大。产品职能重界说就是在不扭转设备硬件设计的前提下,通过更改FPGA的法式文件,达到产品职能重界说的步骤。

通常的产品在设计时,研发会依照产品的界说完成功能代码的开发,而后用JTAG接口进行烧录、、、调试,但是等产品上线时,所有的固件就会被固化,并且由于JTAG接口过于笨重,我们通常是不保留该接口; ;;所以也无法在产品实现固化后进行重新烧录进行重界说的操作。

目前也有一些利用规划会使用BLE/WIFI SOC+存储芯片的架构,BLE/WIFI SOC掌管存储芯片的读写,存储芯片作为FPGA的法式代码存储器,工作时,BLE/WIFI SOC将存储芯片中的数据读出,并依照特按时序(FPGA加载时序)发送到FPGA,此过程即为FPGA的数据加载流程,若是必要升级职能,通过无线进行远程OTA升级。而本规划是无需其它芯片参加的情况下通过逻辑设计和UART口进行产品职能的重界说。


逻辑设计


本规划的主题就是双启动,其中区域1为固化区域,此区域非职能区域,而是掌管区域2的治理,其中区域2为职能区域,每次的职能重界说就是对区域2的刷新。区域2的刷新通过PC和串口调试助手仿照上位机,传输工程的 Bin 文件到 fpga 启动配置的Flash 中,实现两个存储到 flash 法式的跳转实现固件升级操作。

3-02.png

设置两个区域,第一个区域执行法式1,实现对区域2的治理和升级工作。第二个区域的法式2是我们用户设计的职能法式或者说产品法式。在 FPGA 启动中, 若是我们不升级区域 2 的法式,那么自动通过 ICap 接口跳转到区域2的法式中。 区域1肇始地址 0x0,区域2肇始地址 0x0100000。

在本规划中,设计区域1的法式实现的职能为:::上电后自动加载此法式,此时起头计时若是 20 秒内没有检测到串口发送的擦除指令,那么我们启动 icap 跳转,跳转到区域 2 法式中。

若是但愿再次升级的话必须重新给板卡上电使得法式回到区域1中。


流程图如下:::

2-02.png


顶层结构图如下:::

图表-02.png


FPGA uart接管模块,接管上位机发送的数据,并实现波特率为115200的uart和谈的串行数据到并行数据的转换,将数据发送至flash_ctrl模块,Flash_ctrl模块是flash的节制模块,该模块自界说了一个单一的和谈,凭据uart指令来节制flash的擦除、、、读、、、写,和谈蕴含三种数据包来对应相应的指令,再将数据发送至对应的模块; ;;而由flash擦除、、、读、、、写三个模块处置的数据返回后经过uart_tx模块返回上位机,本文中即返回PC机串口模块。

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