CN109525276B - 一种具备外部下载功能的多模数据链***及方法 - Google Patents
一种具备外部下载功能的多模数据链***及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109525276B CN109525276B CN201811279467.9A CN201811279467A CN109525276B CN 109525276 B CN109525276 B CN 109525276B CN 201811279467 A CN201811279467 A CN 201811279467A CN 109525276 B CN109525276 B CN 109525276B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- fpga
- external
- flash
- communication
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
- H04B1/40—Circuits
- H04B1/401—Circuits for selecting or indicating operating mode
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/74—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for increasing reliability, e.g. using redundant or spare channels or apparatus
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
- H04B7/1851—Systems using a satellite or space-based relay
- H04B7/18517—Transmission equipment in earth stations
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
- H04W88/02—Terminal devices
- H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
- H04L41/0803—Configuration setting
- H04L41/0813—Configuration setting characterised by the conditions triggering a change of settings
- H04L41/082—Configuration setting characterised by the conditions triggering a change of settings the condition being updates or upgrades of network functionality
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
- H04L41/0866—Checking the configuration
- H04L41/0869—Validating the configuration within one network element
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Stored Programmes (AREA)
Abstract
一种具备外部下载功能的多模数据链***及方法,包括FPGA、MCU主控模块、第一FLASH模块、第二FLASH模块、选通器、收发链路模块、接口模块、电源模块以及时钟模块;FPGA完成主要的数据处理和各模块配置功能,MCU主控模块接收来自接口模块的控制指令,配合FLASH完成工作模式选择,接口模块也为外部下载提供数据通道,收发链路模块实现数据的转化和传输,电源模块为***供电,时钟模块为FPGA提供时钟信号。本发明可用于小型化多模数据链终端的FPGA多重加载的硬件架构,可以根据具体使用需求加载不同工作模式的配置程序,完成多模选择,并且具有外部下载功能,可以进行程序升级或者替换。
Description
技术领域
本发明属于软件无线电和通信抗干扰技术领域,涉及一种多模选择***,应用于小型化、高性能、高集成度、高可靠性、多模通信使用要求的数据链终端的FPGA多模加载,且具备外部下载功能。
背景技术
小型化、高集成度是武器数据链端机发展的一个重要趋势。随着器件技术发展和设计手段的进步,信号处理及通信电路工作速度越来越高,功率越来越大,噪声分布越来越复杂与强烈,同时随着高速高频芯片集成度不断提高,外形和重量越来越小。新型大规模集成电路、SOC(***级芯片)、SIP(***级封装)器件、数模混合***芯片的飞速发展和快速更新换代,使得现今电路***互连设计面临着严峻的可靠性、稳定性挑战。越来越高的数据处理要求和越来越复杂的功能带来了配置程序空间占用量和FPGA资源占用量的增加,复杂的功能以及多种工作模式的配合对FPGA(可编程逻辑门阵列)资源及热耗提出了更高的要求。而小型化和高集成度势必带来了与高功耗的矛盾,怎样在面对多模工作切换时还能做到小型化与低功耗的统一是重要设计技术。
FPGA的程序更换,目前在航空航天领域,应对由于太空辐射所引起的单粒子翻转效应,常使用FPGA程序在线刷新技术。该技术一般使用CPU+ARM+FPGA或者CPU+CPLD+FPGA的构架,由CPU完成指令接收以及发送控制指令,由ARM或者CPLD完成程序的在线写入,等FPGA将程序接收完成后,进行重新配置,完成FPGA程序的在线刷新。该项技术面对的是由太空辐射产生的单粒子效应,所引发的存储芯片部分电平翻转,错误翻转的电平累积过多就会对产品产生重要影响,因此需要对程序进行实时刷新。
但是,一般的民用领域,不会遇到该种情况,而且完成其在线刷新的“三核”架构,较一般使用情况较为冗杂,所带来的与小型化和低功耗的矛盾仍然突出。FPGA的配置程序脱离了非易失性存储器件,其在线写入过程存在风险,为避免该风险所采取的种种措施又会增加产品成本。该项技术在FPGA写入程序过程中,为了使两边速度匹配,往往需要ARM或CPLD将配置程序存入本地缓存,匹配后再送入FPGA,降低了配置效率。
在某些应用中,设备工作时间较短,不需要长期开机服役,也就不需要在线刷新的功能,在这种应用背景下,在线刷新需要的复杂硬件架构和升级流程就变成了增加成本和增加不稳定性的因素。
在某些应用中,产品往往需要储存多年后才会使用,有时会遇到程序升级的情况,因此需要具备整机状态下的外部下载功能,可以在不拆卸的情况下快速的更新各模块的配置程序。
发明内容
本发明的目的在于:克服现有技术的不足,提出了一种具备外部下载功能的多模数据链***及方法,解决了数据链终端在多通信模式要求下的FPGA资源占用率过大、功耗过高与产品小型化之间的矛盾,拥有一种简单可靠的通信模式选择方法,且具备外部下载能力,可以在线升级。
本发明采用的技术方案为:
一种具备外部下载功能的多模数据链***,包括:FPGA、MCU主控模块、第一FLASH模块、第二FLASH模块、选通器、收发链路模块以及接口模块;
MCU主控模块通过接口模块接收外部输入的控制指令,控制选通器工作,使得FPGA生成的片选信号通过选通器发送到第一FLASH模块,或者通过选通器发送到第二FLASH模块;FPGA根据从第一FLASH模块或第二FLASH模块中读取的对应不同通信模式的预置配置程序对FPGA自身以及收发链路模块进行相关配置,再通过收发链路模块接收外部输入数据链的信息进行处理或者通过收发链路模块将信息发送到外部数据链;
FPGA通过接口模块在线下载外部配置程序并进行数据处理,将处理后的配置程序写入第一FLASH模块或第二FLASH模块,更新第一FLASH模块或第二FLASH模块中预置配置程序。
所述更新第一FLASH模块或第二FLASH模块中预置配置程序是指对预置配置程序进行升级或者替换为新的对应其他通信模式的配置程序。
FPGA中包括下载校验模块、缓存模块、二次校验模块、写模块以及读模块;
FPGA通过接口模块在线下载的外部配置程序通过下载校验模块进行校验,校验成功后存入缓存模块中,再通过写模块将下载的外部配置程序写入第一FLASH模块或第二FLASH模块,写入之后通过读模块读取写入的内容并通过二次校验模块进行校验,以保证写入的配置程序正确。
FPGA通过接口模块在线下载的外部配置程序通过RapidIO接口传入下载校验模块并进行数据处理。
收发链路模块包括天链通信模块、北斗通信模块、地面通信模块、备用通信模块以及数据处理模块;
天链通信模块用于当通信处于天链通信模式时,FPGA通过天链通信模块与外部数据链进行数据交互;
北斗通信模块用于当通信处于北斗通信模式时,FPGA通过北斗通信模块与外部数据链进行数据交互;
备用通信模块用于当通信处于除天链和北斗以外的其他通信模式时,FPGA通过备用通信模块与外部数据链进行数据交互;
地面通信模块用于FPGA与地面站之间的通信;
数据处理模块用于在FPGA与外部数据链或者地面站进行通信时,对FPAG接收的数据依次进行滤波、放大和模/数转换,对FPGA发送的数据依次进行数/模转换、放大和滤波。
第一FLASH模块或第二FLASH模块中分别预存对应天链通信模式和北斗通信模式的配置程序,对应其他通信模式的配置程序通过FPGA在线下载方式实现。
更换工作模式时,MCU发送控制指令控制选通器切换,使得FPGA切换读取自第一FLASH模块或第二FLASH模块中的配置程序,从而实现切换工作模式。
接口模块,接口模块通过CAN总线接收外部控制指令,进而完成工作模式选择,接口模块通过IIC总线进行监控状态上报。
还包括电源模块和时钟模块,电源模块用于给其他模块供电,时钟模块为FPGA提供工作时钟信号。
一种基于所述具备外部下载功能的多模数据链***实现的数据传输方法,包括步骤如下:
(1)接口模块通过CAN总线接收外部控制指令;
(2)MCU主控模块通过接口模块接收外部输入的控制指令,控制选通器工作;
(3)FPGA生成的片选信号通过选通器发送到第一FLASH模块或者通过选通器发送到第二FLASH模块;
(4)FPGA读取存储在第一FLASH模块或第二FLASH模块中的对应不同通信模式的预置配置程序;
(5)FPGA根据读取的对应不同通信模式的预置配置程序对FPGA自身以及收发链路模块进行配置;
(6)FPGA通过收发链路模块接收外部输入数据链的信息进行处理或者通过收发链路模块将信息发送到外部数据链;
(7)判断是否需要切换通信模式,如果需要切换通信模式,则MCU主控模块重新发控制指令,令选通器工作,切换与FPGA连通的FLASH;如果需要切换的通信模式未在第一FLASH模块和第二FLASH模块中预置配置程序范围内,则进入步骤(8);
(8)FPGA通过接口模块在线下载外部配置程序并进行数据处理,将处理后的配置程序写入第一FLASH模块或第二FLASH模块,更新第一FLASH模块或第二FLASH模块中预置配置程序。
相对于现有技术,采用本发明可以实现以下的有益效果:
1)对于有较高数据处理能力要求的FPGA应用,以及多种通信模式要求下FPGA程序较大,常用的普通性能FPGA资源占用率可以达到90%以上,而FPGA资源占用率较为临界时,***可能出现功能不稳定的问题。依据使用要求采用本***设计,依据功能分化其配置程序可以合理分配FPGA资源占用量,可有效降低FPGA资源占用率,具备更高的可靠性;
2)多种通信模式同时启用时,FPGA资源占用量较大,常用的普通性能FPGA资源占用率可以达到90%以上,进而全力工作下的FPGA自身的功耗较大,与此同时,***的收发链路模块也在同时工作,即便部分元器件可以待机使用,也会产生额外功耗。依据使用要求采用本***设计时,在某一种通信模式下,FPGA程序得到有效分解,降低了FPGA的功耗,收发链路模块的工作方式得到确认,收发链路模块的功耗也得到优化,因此降低了整个数据链终端的功耗;
3)相较于FPGA在线刷新技术,本发明硬件架构简洁,使用过程简单可靠,配置效率高,提供了一种在一次性使用、工作时间较短情况下(部分武器应用),更为直接可靠的多模选择方式;
4)具备快速的外部下载功能,可以通过FPGA已加载的程序实现整机状态下的快速程序升级,配合双FLASH结构能应对所有可支持的工作模式,在出现了已验证的新的工作模式时,可以直接写入FLASH中,并拥有备份FLASH可以在擦写出现问题时进行应急处理。外部下载所采用的RapidIO接口是一种高速接口,传输配置程序的速度很快,在实际产品的验证中,采用外部下载的方式进行程序升级,比返厂拆盖使用最常见的JTAG接口直接连接上位机进行程序升级的速度更快。
综上,本发明能够应对小型化、高性能、高集成度、高可靠性、多模通信的使用要求,有效规避高性能和多模通信带来的配置程序空间占用量较大、FPGA资源占用率较高的问题,硬件可支持的工作模式可通过外部下载功能进行不拆盖升级,且升级速度较快并有保护措施。
附图说明
图1是本发明架构示意图。
具体实施方式
本发明针对数据链终端对小型化、高性能、高集成度、高可靠性、多模通信的要求下,应对由高要求带来的配置程序空间占用大,FPGA资源量不足、功耗大等问题,提出了一种应用于小型化多模数据链终端的FPGA多重加载的硬件架构,该架构具有多模通信、小型化、配置灵活、可靠性高、操作简单的特点,且具备外部下载功能。
面对小型化、多工作模式、高数据处理要求、FPGA配置程序空间大、资源占用量大的情况,将复杂的多模程序进行分解重组,将分解后的程序存放于多片FLASH中,根据使用要求选择不同配置FLASH进行多种工作模式的选择。
如图1所示,本发明提出了一种具备外部下载功能的多模数据链***,包括:FPGA、MCU主控模块、第一FLASH模块、第二FLASH模块、选通器、收发链路模块以及接口模块;
MCU主控模块通过接口模块接收外部输入的控制指令,控制选通器工作,使得FPGA生成的片选信号通过选通器发送到第一FLASH模块,或者通过选通器发送到第二FLASH模块;FPGA根据从第一FLASH模块或第二FLASH模块中读取的对应不同通信模式的预置配置程序对FPGA自身以及收发链路模块进行相关配置,再通过收发链路模块接收外部输入数据链的信息进行处理或者通过收发链路模块将信息发送到外部数据链;
预置的两套不同的配置程序保证了FPGA启动之后,对收发链路模块进行不同的配置,并且应对不同通信模式需要做出不同的数据处理工作,要求在依据本***进行产品设计时,根据使用要求,将配置程序进行有效拆分,复杂的功能进行合理分解,同时收发链路模块的电路设计,要尽可能保证电路在不同通信模式下的可复用性,根据使用要求——是否分时、是否共波段等——设计普适电路,小部分不可复用的电路也可以在拆分出的不同配置程序中区别配置,不适用时进行关机处理,这样仅仅付出这一部分较小的PCB空间和元器件成本,就使得一套可以选择和适应不同通信模式的***,在实际工作中的工作负担与单一通信模式的***是一样轻松的。
在通信链路中,FPGA针对某种通信模式进行数据处理的负担是比较大的,多通信模式和其他功能拼在一起就对FPGA的资源占用率和功耗提出更高要求,这与目前数据链产品小型化低功耗的发展趋势产生了碰撞。按照本发明描述的***来设计产品,电路具有复用性,PCB空间占用比较小,配置程序经过合理分化,资源占用率降低,功耗降低,因此满足小型化、高性能、高集成度、高可靠性、多模通信数据链终端的使用要求。
FPGA通过接口模块在线下载外部配置程序并进行数据处理,将处理后的配置程序写入第一FLASH模块或第二FLASH模块,更新第一FLASH模块或第二FLASH模块中预置配置程序。FPGA通过接口模块与外部交互使用的使RapidIO接口,RapidIO接口传输速率非常快,可以在很短的时间将配置程序的数据流传送给FPGA。
更新第一FLASH模块或第二FLASH模块中预置配置程序是指对预置配置程序进行升级或者替换为新的对应其他通信模式的配置程序。比较常见的是FPGA的配置程序经常需要进行版本升级,此时外部下载能力就使得数据链终端可以在不拆盖的情况下较为方便的进行程序升级。在后续使用中,可能会使用到第三种非预置的通信模式,由于前期在收发链路模块的电路设计中,已经较高的保证了电路的可复用性,并把不可复用的部分区分出来单独配置,因此采用本***设计出来的数据链终端是很有可能兼容第三种非预置通信模式,此时只需要通过外部下载功能,将预置配置程序替换为可以应对第三种通信模式的版本,就完成了整个产品可兼容新通信模式的升级,这种不需要改***件状态仅通过外部下载就完成产品的可以兼容新通信模式的升级,代价是很低的,降低了大量的沿用成本或者开发成本。
FPGA中包括下载校验模块、缓存模块、二次校验模块、写模块以及读模块;
FPGA通过接口模块在线下载的外部配置程序通过下载校验模块进行校验,校验成功后存入缓存模块中,再通过写模块将下载的外部配置程序写入第一FLASH模块或第二FLASH模块,写入之后通过读模块读取写入的内容并通过二次校验模块进行校验,以保证写入的配置程序正确。
FPGA通过接口模块在线下载的外部配置程序通过RapidIO接口传入下载校验模块并进行数据处理。在整个在线下载外部配置程序的过程中,RapidIO接口的传输速率很快,可以在很短的时间完成数据流的传输,FPGA后续的校验工作和写入工作速度相对慢一些,因此需要开发出缓存模块进行数据缓存。即使如此,通过外部下载功能进行配置程序升级的速度也是很快的,在实际产品的验证中,采用外部下载的方式进行程序升级,比返厂拆盖使用最常见的JTAG接口直接连接上位机进行程序升级的速度更快。
考虑到***的可靠性,假设某个FLASH模块进行配置程序的传输过程中出现问题,FPGA由于配置FLASH状态异常而无法正常工作,也无法通过自身程序继续完成或重新执行外部下载,但此时第一FLASH模块和第二FLASH模块可以互为备份,只需让MCU给出一个切换指令并重启FPGA就可以使FPGA加载备份FLASH中的配置程序而正常工作起来。
收发链路模块包括天链通信模块、北斗通信模块、地面通信模块、备用通信模块以及数据处理模块;
天链通信模块用于当通信处于天链通信模式时,FPGA通过天链通信模块与外部数据链进行数据交互,其电路设计应当适应天链通信模式,并且具备兼容其他通信模式的复用性设计;
北斗通信模块用于当通信处于北斗通信模式时,FPGA通过北斗通信模块与外部数据链进行数据交互,其电路设计应当适应北斗通信模式,并且具备兼容其他通信模式的复用性设计;
备用通信模块用于当通信处于除天链和北斗以外的其他通信模式时,FPGA通过备用通信模块与外部数据链进行数据交互,其电路设计应当具有前瞻性的考虑了其他的通信模式,可以作为扩展功能,提高产品的可扩展性,并且具备兼容其他通信模式的复用性;
地面通信模块用于FPGA与地面站之间的通信,其电路设计应当适应地面通信模式,并且具备兼容其他通信模式的复用性设计;
本发明的工程应用背景决定了本发明的产品实物是支持以上三种工作模式的,但民用通信领域,不只有中继通信,因此依据本发明进行任何数据链产品的设计,都可设计出符合使用要求的数据链终端。
数据处理模块用于在FPGA与外部数据链或者地面站进行通信时,对FPAG接收的数据依次进行滤波、放大和模/数转换,对FPGA发送的数据依次进行数/模转换、放大和滤波。其包括模/数转换和数/模转换在内的主要数据处理功能应当具备较好的可复用性,不可复用的部分以通信链路中的无源器件和可关机器件为主。
第一FLASH模块或第二FLASH模块中分别预存对应天链通信模式和北斗通信模式的配置程序,对应其他通信模式的配置程序通过FPGA在线下载方式实现。
更换工作模式时,MCU发送控制指令控制选通器切换并控制FPGA重启,使得FPGA切换读取自第一FLASH模块或第二FLASH模块中的配置程序,从而实现切换工作模式。
接口模块,接口模块通过CAN总线接收外部控制指令,进而完成工作模式选择,接口模块通过IIC总线进行监控状态上报。
还包括电源模块和时钟模块,电源模块用于给其他模块供电,时钟模块为FPGA提供工作时钟信号。
基于上述多模数据链***,本发明还提出了一种数据传输方法,包括步骤如下:
(1)接口模块通过CAN总线接收外部控制指令;
(2)MCU主控模块通过接口模块接收外部输入的控制指令,控制选通器工作;
(3)FPGA生成的片选信号通过选通器发送到第一FLASH模块或者通过选通器发送到第二FLASH模块;
(4)FPGA读取存储在第一FLASH模块或第二FLASH模块中的对应不同通信模式的预置配置程序;
(5)FPGA根据读取的对应不同通信模式的预置配置程序对FPGA自身以及收发链路模块进行配置;
(6)FPGA通过收发链路模块接收外部输入数据链的信息进行处理或者通过收发链路模块将信息发送到外部数据链;
(7)判断是否需要切换通信模式,如果需要切换通信模式,则MCU主控模块重新发控制指令,令选通器工作,切换与FPGA连通的FLASH;如果需要切换的通信模式未在第一FLASH模块和第二FLASH模块中预置配置程序范围内,则进入步骤(8);
(8)FPGA通过接口模块在线下载外部配置程序并进行数据处理,将处理后的配置程序写入第一FLASH模块或第二FLASH模块,更新第一FLASH模块或第二FLASH模块中预置配置程序。这样就可以采用其他通信模式进行数据传输。
综上所述,在一个小型化、高性能、高集成度、高可靠性、多模通信使用要求的数据链终端使用背景下,采用本发明,有效规避高性能和多模通信带来的配置程序空间占用量较大、FPGA资源占用率较高和功耗较高等影响,架构简洁,使用过程简单可靠,配置效率高,并能够有效降低功耗,且具备外部下载功能,可进行较快速程序升级。
本发明应用在武器数据链领域,产品具有储存时间长,工作时间短以及通信模式不经常更换等特点。
储存时间长要求具备外部下载能力,本发明采用RapidIO接口传输配置程序,从开始进行外部下载到FPGA重新启动,所用时间是传统JTAG接口更新程序的四分之三,是部分星上应用的在线刷新所用时间的二分之一。
本发明采用的XILINX公司KINTEX7TM XC7K410T,相应的配置FLASH为N25Q128系列串行FLASH,容量为128Mbit。在前期的应用中,将天链和北斗两种通信模式不经拆放在同一个FPGA配置程序中,加上数据处理的功能,FPGA资源占用率在90以上,FPGA满额工作,功耗在5W。本发明将配置程序进行拆分,单一通信模式工作时,FPGA资源占用率在60%左右,功耗3W。
应用背景要求产品工作时间较短,在使用之前有稳定的工作状态即可,因此采用简单可靠的重配置的方式进行通信模式切换,硬件电路简单可靠,可由在线刷新的“三核”架构优化为本发明中的“双核”架构,应用更加可靠。
本发明中未说明部分属于本领域的公知技术。
Claims (8)
1.一种具备外部下载功能的多模数据链***,其特征在于包括:FPGA、MCU主控模块、第一FLASH模块、第二FLASH模块、选通器、收发链路模块以及接口模块;
MCU主控模块通过接口模块接收外部输入的控制指令,控制选通器工作,使得FPGA生成的片选信号通过选通器发送到第一FLASH模块,或者通过选通器发送到第二FLASH模块;FPGA根据从第一FLASH模块或第二FLASH模块中读取的对应不同通信模式的预置配置程序对FPGA自身以及收发链路模块进行相关配置,再通过收发链路模块接收外部输入数据链的信息进行处理或者通过收发链路模块将信息发送到外部数据链;
FPGA通过接口模块在线下载外部配置程序并进行数据处理,将处理后的配置程序写入第一FLASH模块或第二FLASH模块,更新第一FLASH模块或第二FLASH模块中预置配置程序;
FPGA中包括下载校验模块、缓存模块、二次校验模块、写模块以及读模块;
FPGA通过接口模块在线下载的外部配置程序通过下载校验模块进行校验,校验成功后存入缓存模块中,再通过写模块将下载的外部配置程序写入第一FLASH模块或第二FLASH模块,写入之后通过读模块读取写入的内容并通过二次校验模块进行校验,以保证写入的配置程序正确;
FPGA通过接口模块在线下载的外部配置程序通过RapidIO接口传入下载校验模块并进行数据处理。
2.根据权利要求1所述的一种具备外部下载功能的多模数据链***,其特征在于:所述更新第一FLASH模块或第二FLASH模块中预置配置程序是指对预置配置程序进行升级或者替换为新的对应其他通信模式的配置程序。
3.根据权利要求1所述的一种具备外部下载功能的多模数据链***,其特征在于:收发链路模块包括天链通信模块、北斗通信模块、地面通信模块、备用通信模块以及数据处理模块;
天链通信模块用于当通信处于天链通信模式时,FPGA通过天链通信模块与外部数据链进行数据交互;
北斗通信模块用于当通信处于北斗通信模式时,FPGA通过北斗通信模块与外部数据链进行数据交互;
备用通信模块用于当通信处于除天链和北斗以外的其他通信模式时,FPGA通过备用通信模块与外部数据链进行数据交互;
地面通信模块用于FPGA与地面站之间的通信;
数据处理模块用于在FPGA与外部数据链或者地面站进行通信时,对FPAG接收的数据依次进行滤波、放大和模/数转换,对FPGA发送的数据依次进行数/模转换、放大和滤波。
4.根据权利要求1所述的一种具备外部下载功能的多模数据链***,其特征在于:第一FLASH模块或第二FLASH模块中分别预存对应天链通信模式和北斗通信模式的配置程序,对应其他通信模式的配置程序通过FPGA在线下载方式实现。
5.根据权利要求1所述的一种具备外部下载功能的多模数据链***,其特征在于:更换工作模式时,MCU发送控制指令控制选通器切换,使得FPGA切换读取自第一FLASH模块或第二FLASH模块中的配置程序,从而实现切换工作模式。
6.根据权利要求1所述的一种具备外部下载功能的多模数据链***,其特征在于:接口模块,接口模块通过CAN总线接收外部控制指令,进而完成工作模式选择,接口模块通过IIC总线进行监控状态上报。
7.根据权利要求1所述的一种具备外部下载功能的多模数据链***,其特征在于:还包括电源模块和时钟模块,电源模块用于给其他模块供电,时钟模块为FPGA提供工作时钟信号。
8.一种基于如权利要求1~7中任一项所述具备外部下载功能的多模数据链***实现的数据传输方法,其特征在于包括步骤如下:
(1)接口模块通过CAN总线接收外部控制指令;
(2)MCU主控模块通过接口模块接收外部输入的控制指令,控制选通器工作;
(3)FPGA生成的片选信号通过选通器发送到第一FLASH模块或者通过选通器发送到第二FLASH模块;
(4)FPGA读取存储在第一FLASH模块或第二FLASH模块中的对应不同通信模式的预置配置程序;
(5)FPGA根据读取的对应不同通信模式的预置配置程序对FPGA自身以及收发链路模块进行配置;
(6)FPGA通过收发链路模块接收外部输入数据链的信息进行处理或者通过收发链路模块将信息发送到外部数据链;
(7)判断是否需要切换通信模式,如果需要切换通信模式,则MCU主控模块重新发控制指令,令选通器工作,切换与FPGA连通的FLASH;如果需要切换的通信模式未在第一FLASH模块和第二FLASH模块中预置配置程序范围内,则进入步骤(8);
(8)FPGA通过接口模块在线下载外部配置程序并进行数据处理,将处理后的配置程序写入第一FLASH模块或第二FLASH模块,更新第一FLASH模块或第二FLASH模块中预置配置程序。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811279467.9A CN109525276B (zh) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | 一种具备外部下载功能的多模数据链***及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811279467.9A CN109525276B (zh) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | 一种具备外部下载功能的多模数据链***及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109525276A CN109525276A (zh) | 2019-03-26 |
CN109525276B true CN109525276B (zh) | 2020-11-20 |
Family
ID=65772704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811279467.9A Active CN109525276B (zh) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | 一种具备外部下载功能的多模数据链***及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109525276B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110736927B (zh) * | 2019-10-15 | 2022-08-02 | 博能传动(苏州)有限公司 | 一种永磁同步电机初始磁极位置辨识和断线检测方法 |
CN111399880A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-07-10 | 浪潮商用机器有限公司 | PCIe Switch配置***、方法、设备及介质 |
CN117193831A (zh) * | 2023-11-07 | 2023-12-08 | 上海灵动微电子股份有限公司 | 支持在线升级的电路 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101030140A (zh) * | 2006-03-02 | 2007-09-05 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种对固件程序进行在线升级的装置及其方法 |
CN101545933A (zh) * | 2009-04-28 | 2009-09-30 | 国网电力科学研究院 | 用于雷电探测的远程智能升级装置及其实现方法 |
CN103617056A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-03-05 | 广东威创视讯科技股份有限公司 | Fpga逻辑代码的在线升级方法和装置 |
CN106411350A (zh) * | 2010-06-18 | 2017-02-15 | 联发科技股份有限公司 | 协调多重无线收发器的装置及方法 |
CN106528244A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-03-22 | 迈普通信技术股份有限公司 | Fpga配置文件自动加载***及方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103117767B (zh) * | 2013-01-15 | 2014-01-15 | 武汉大学 | 一种多模多频全球导航卫星***接收机射频前端装置 |
CN103559053B (zh) * | 2013-10-30 | 2017-02-08 | 迈普通信技术股份有限公司 | 一种板卡***及通信接口卡fpga在线升级方法 |
CN103970626A (zh) * | 2014-05-12 | 2014-08-06 | 浪潮电子信息产业股份有限公司 | 一种服务器***中fpga配置flash冗余设计 |
-
2018
- 2018-10-30 CN CN201811279467.9A patent/CN109525276B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101030140A (zh) * | 2006-03-02 | 2007-09-05 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种对固件程序进行在线升级的装置及其方法 |
CN101545933A (zh) * | 2009-04-28 | 2009-09-30 | 国网电力科学研究院 | 用于雷电探测的远程智能升级装置及其实现方法 |
CN106411350A (zh) * | 2010-06-18 | 2017-02-15 | 联发科技股份有限公司 | 协调多重无线收发器的装置及方法 |
CN103617056A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-03-05 | 广东威创视讯科技股份有限公司 | Fpga逻辑代码的在线升级方法和装置 |
CN106528244A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-03-22 | 迈普通信技术股份有限公司 | Fpga配置文件自动加载***及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109525276A (zh) | 2019-03-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109525276B (zh) | 一种具备外部下载功能的多模数据链***及方法 | |
CN103559053B (zh) | 一种板卡***及通信接口卡fpga在线升级方法 | |
US9946530B2 (en) | Firmware upgrade method and system | |
CN101853172B (zh) | 复杂可编程逻辑器件cpld动态升级装置及方法 | |
CN101901156B (zh) | 一种处理器应用程序动态加载方法及其*** | |
US8825922B2 (en) | Arrangement for processing trace data information, integrated circuits and a method for processing trace data information | |
CN109547367B (zh) | 基于sca的软件无线电平台 | |
CN110908682B (zh) | 一种车辆控制器的固件升级方法、***、车辆和存储介质 | |
CN102081568B (zh) | 多主机板服务器*** | |
CN102999350A (zh) | 一种数字信号处理平台中fpga程序升级在线下载方法 | |
US20120173941A1 (en) | Method, system and processor for loading logical devices online | |
CN113553081A (zh) | 一种基于zynq芯片的fpga加载方法 | |
CN102253844B (zh) | 一种启动处理器的方法和设备 | |
CN111190855A (zh) | 一种fpga多重远程配置***及方法 | |
CN107621943A (zh) | 一种fpga动态批量烧写***及方法 | |
CN113127264A (zh) | 数据存储装置修复方法 | |
CN102375749A (zh) | 一种采用i2c总线快速下载和更新固件的方法 | |
CN115495136B (zh) | 一种基于国产飞腾平台的bmc快速在线升级方法 | |
CN103809987A (zh) | 一种soc芯片更换自身内部fpga ip程序的方法 | |
CN115827342A (zh) | 一种测试治具、测试***和ocp网卡测试方法 | |
CN106775796B (zh) | 一种固件升级方法、装置及*** | |
US20090077364A1 (en) | Data-processing arrangement | |
CN108073412B (zh) | 一种基于wifi的fpga无线升级和智能加载的装置及方法 | |
CN114489743A (zh) | 一种片上可编程***的程序烧写及加载运行方法 | |
CN115933846A (zh) | 复位方法、终端设备及芯片 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |