CN1518252A - 对逻辑器件进行加载或升级的方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对逻辑器件进行在线加载或升级的方法，该方法由***主控板对复数个接口卡上的逻辑器件进行加载或升级，由一逻辑器件将CPU总线转换成一组JTAG总线和相应接口卡的片选而完成集中式***接口卡上逻辑器件的在线升级或加载；同时，本发明还公开了一种实现所述方法的***。本发明利用大幅度地减少了走线，使得实现接口上逻辑器件的在线加载和升级变得容易。
Description
技术领域
本发明涉及通信***中的加载和升级技术，特别涉及对逻辑器件进行加载或升级的方法及***。
背景技术
目前，在很多产品的设计中，采用***测试组(Joint Test Action Group，简称JTAG)对逻辑器件，如：现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)和可擦写可编程逻辑器件(Erasable Programmable Logic Device，简称EPLD)进行在线升级主要有两种方式：一种是点到点的方式，另一种是菊花链的方式。采用JTAG方式在线加载和升级逻辑器件共需要5根信号线，它们分别是测试时钟输入(Test Clock Input，TCK)、测试模式选择输入(Test Mode Selectinput，TMS)、测试数据输入(Test Data Input，TDI)、测试数据输出(Test DataOutput，TDO)、测试复位输入(Test Reset Input，/TRST)。
点到点的在线加载方式见图1，微处理器(CPU)通过器件U1(如EPLD)进行CPU总线到JTAG加载信号线的转换，然后将器件U1输出的JTAG加载信号线连接到需要在线加载或升级的逻辑器件相对应的管脚。如果板内有多于一个需要在线加载和升级的逻辑器件以及其他单板内也有逻辑器件需要该CPU进行在线升级和加载，则器件U1就要再出一个或多个JTAG加载信号线以便和相应的逻辑器件相连。简而言之，点到点的JTAG加载方式就是每一个需要在线加载和升级的逻辑器件都需要一组JTAG加载信号线。
点到点的JTAG加载方式非常不适合于有多个逻辑器件需要同一个CPU进行在线升级和加载的情况。在这种情况下，利用点到点的加载方式将增加电路的复杂程度，增加PCB的走线。特别是对于集中式***，如图2，即***拥有单CPU(主控板)，但却拥有多个接口卡，各个接口卡通过背板和主控板相连，每个接口卡都有逻辑器件需要进行在线升级或加载的情况。在这种集中式***中，如果利用点到点的加载方式，无疑将大量占用背板上连接器的信号针，增加背板的走线以致于增加***的成本。
另一种在线加载方式是菊花链的方式，这种加载方式见图3所示。这种加载方式是将各个逻辑器件的TDI和TDO依次连接，然后各个逻辑器件共用/TRST、TMS、TCK这三根信号。
菊花链的加载方式和点到点的方式相比，明显地节省了加载信号线，但对于集中式***而言，无法也不能将各个接口卡上的逻辑器件连接成菊花链的模式。因为在实际的***配置中，有的接口卡是不插的，这样就会导致菊花链的断链而无法完成逻辑器件的加载。例如，如果图3中的器件U3不在则器件U2的TDO就无法和器件Un的TDI相连，那么也就无法完成逻辑器件的在线加载了。因此，尽管菊花链的加载方式可以有效的减少JTAG的加载信号线，但在集中式***中很难应用。
对于图2所示的集中式***而言，点到点的JTAG加载方式固然可以实现各个接口卡上逻辑器件的在线加载，但会大量占用背板连接器的信号针，增加背板的走线，并且在有一些集中式***中由于结构的限制很难提供更多的背板连接器，以致在开发产品时不得不放弃对逻辑器件进行在线加载和升级这一非常好的产品需求。而对于菊花链的加载方式，由于在通信产品中，用户对接口卡的配置是根据需求而改变的，因此在集中式***的设计上很难将各个接口卡上需要在线升级和加载的逻辑器件连接成菊花链。换句话说，菊花链的加载方式在集中式***中很难得到应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对逻辑器件进行加载或升级的方法，以解决现有技术中对***中的逻辑器件，特别是对集中式***中的逻辑器件进行在线升级和加载时需要大量信号线的问题。
本发明的另一目的在于提供一种采用上述方法的***。
实现本发明的技术方案：
一种对逻辑器件进行在线加载或升级的方法，由***主控板对复数个接口卡上的逻辑器件进行加载或升级，包括下述步骤：
A、主控板的微处理器发出加载或升级目标接口卡上逻辑器件的命令，该命令通过总线输出至一总线转换器；
B、总线转换器根据所述命令产生所述目标接口卡的片选信号并输出至目标接口卡；
C、目标接口卡的总线控制器处于使能状态，将所述逻辑器件的***测试组(JTAG)接口与所有接口卡共用的一组***测试组(JTAG)总线电连通；
D、微处理器输出加载或升级所需的数据，并通过总线传送至总线转换器；
E、总线转换器对所述的数据进行处理，并通过所述共用的一组***测试组(JTAG)总线传送至所有接口卡；
F、目标接口卡接收数据，完成加载或升级；
G、微处理器判断是否还有接口卡需要加载或升级，如果有则将该接口卡作为目标卡并转步骤A，否则结束加载或升级。
一种实现上述方法的***，包括具有微处理器的主控板，通过总线与微处理器连接的总线转换器，以及通过***测试组(JTAG)总线与转换器连接的复数个接口卡；其特征在于：所述接口卡还包括总线控制器，所述的总线转换器分别与每一接口卡间连接有片选信号线，所述的复数个接口卡共用一组***测试组(JTAG)总线与总线转换器连接；所述总线转换器产生的片选信号使相应接口卡的总线控制器处于使能状态，将该接口卡的***测试组(JTAG)接口与***测试组(JTAG)总线电连通。
在集中式***中，各个接口卡上逻辑器件的在线升级和加载无法使用菊花链的方式，而使用点到点的加载方式将大大占用背板连接器的信号针并增加背板的走线，在某些情况下还会致使产品放弃对接口卡上逻辑器件进行在线加载和升级。采用本发明，将大大节省背板信号线，使得实现接口卡上逻辑器件的在线加载和升级变得相对容易。以8槽位的集中式***为例，采用点到点的加载方式共需信号线5*8＝40根信号线，而采用本技术则需要5+8＝13根信号线，其中5为JTAG加载总线，8为8个加载片选。从上面的简单计算来看，采用本发明后，对于8槽位集中式***而言节省了27根信号线。
附图说明
图1为***测试组点到点在线加载逻辑示意图；
图2为集中式***的结构示意图；
图3为***测试组菊花链在线加载逻辑示意图；
图4为本发明的***测试组加载或升级方式示意图。
图5为本发明的流程图。
具体实施方式
参阅图4，该图为集中式***的一部分。微处理器(CPU)和总线转换器U1设置在***主控板上(图中未示出主控板其余部分)，总线转换器U1通过CPU总线与CPU连接。接口卡1、2至接口卡n共用一组***测试组(JTAG)总线与总线转换器U1连接，该总线包括：测试时钟输入(Test Clock Input，TCK)、测试模式选择输入(Test Mode Select input，TMS)、测试数据输入(Test DataInput，TDI)、测试数据输出(Test Data Output，TDO)、测试复位输入(TestReset Input，/TRST)五根信号线。同时总线转换器U1还分别与每一接口卡通过片选信号线(/CS1、/CS2…/CSn)连接，接口卡上设置有总线控制器UL和逻辑器件(L1、L2…Ln)，总线控制器UL控制逻辑器件L1、L2…Ln与前述的一组***测试组(JTAG)总线电接通。各接口卡通过背板引线与主控板连接(图中未示出背板，JTAG总线所需的上拉、下拉以及JTAG加载片选的上拉也未示出)。
在本实施例中，总线控制器UL为三态总线驱动器，也可为三态电子开关等其他器件。如：74ABT16244、74ABT16245、QS32XVH245等器件。总线转换器U1为可擦写可编程逻辑器件(Erasable Programmable Logic Device，简称EPLD)，也可为功能类似的其他器件。
总线转换器U1将CPU总线转换成一组JTAG总线。当CPU发出加载或升级目标接口卡上的逻辑器件的命令时，总线转换器U1产生JTAG加载片选信号并送至目标接口卡。总线转换器U1能产生片选的数量对应于接口卡的数量。主控板上的JTAG总线以及加载片选通过背板连接器引入背板，其中JTAG总线连接到三态总线驱动器的输入端上，总线驱动的输出端连接到需要在线加载和升级的逻辑器件的JTAG接口，而加载片选则通过背板分别连接到总线驱动器件的使能端上。例如，有8个接口卡的集中式***，主控板只需产生一组JTAG加载总线和8个加载片选，每个接口卡上总线驱动器的使能端连接一个加载片选，而8个接口卡则共用这一组总线。
参考图5，***按照事先定好的规则在线加载或升级各个接口卡上的逻辑器件，其工作过程为：
步骤10：CPU发出加载或升级目标接口卡上逻辑器件的命令，该命令送至总线转换器U1；
步骤20：总线转换器U1解析该命令，产生目标接口卡的片选信号，并通过相应的片选信号线送至目标接口卡；
步骤30：片选信号将目标接口卡上的总线驱动器的输入/输出口打开(即总线驱动器处于使能状态，也就是处于能收、发数据的状态。)，使逻辑器件的JTAG接口与JTAG总线电连通；
步骤40：CPU执行程序，输出加载或升级逻辑器件所需的数据，该些数据输出到总线转换器U1；
步骤50：总线转换器U1将数据进行转换为在JTAG总线上传输的数据并送至所有接口卡的输入/输出端口；
步骤60：目标接口接收数据，完成加载或升过程。
在该步骤中，由于其他接口卡上的JTAG加载片选无效，所以其他接口卡上的三态总线驱动器处于高阻态，因此JTAG信号不会被其他接口卡所接收。当CPU对该接口卡上的逻辑器件加载完成后，将该接口卡对应的片选禁止(即接口卡处于不能收、发数据的状态)；
步骤70：CPU判断是否还有其他接口卡需要加载或升级处理，如果有则将该其他接口卡作为目标卡并转步骤10，重复上述步骤，如果没有则进行步骤80；
步骤80：***结束对接口卡逻辑器件的加载或升级处理过程。
本发明利用一组JTAG总线和加载片选来共同完成集中式***接口卡上逻辑器件的在线升级或加载，大幅度地减少了走线，使得实现接口卡上逻辑器件的在线加载和升级变得容易。
Claims (9)
1、一种对逻辑器件进行在线加载或升级的方法，由***主控板对复数个接口卡上的逻辑器件进行加载或升级，其特征在于包括下述步骤：
A、主控板的微处理器发出加载或升级目标接口卡上逻辑器件的命令，该命令通过总线输出至一总线转换器；
B、总线转换器根据所述命令产生所述目标接口卡的片选信号并输出至目标接口卡；
C、目标接口卡的总线控制器处于使能状态，将所述逻辑器件的***测试组(JTAG)接口与所有接口卡共用的一组***测试组(JTAG)总线电连通；
D、微处理器输出加载或升级所需的数据，并通过总线传送至总线转换器；
E、总线转换器对所述的数据进行处理，并通过所述共用的一组***测试组(JTAG)总线传送至所有接口卡；
F、目标接口卡接收数据，完成加载或升级；
G、微处理器判断是否还有接口卡需要加载或升级，如果有则将该接口卡作为目标卡并转步骤A，否则结束加载或升级。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于：转换器所产生的片选信号的数量对应于***接口卡的数量。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的总线控制器采用三态总线驱动器或三态电子开关。
4、如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于：所述的***是指集中式***。
5、一种实现如权利要求1所述方法的***，包括具有微处理器的主控板，通过总线与微处理器连接的总线转换器，以及通过***测试组(JTAG)总线与转换器连接的复数个接口卡；其特征在于：所述接口卡还包括总线控制器，所述的总线转换器分别与每一接口卡间连接有片选信号线，所述的复数个接口卡共用一组***测试组(JTAG)总线与总线转换器连接；所述总线转换器产生的片选信号使相应接口卡的总线控制器处于使能状态，将该接口卡的***测试组(JTAG)接口与***测试组(JTAG)总线电连通。
6、如权利要求5所述的***，其特征在于：所述的总线控制器为三态总线驱动器或三态电子开关。
7、如权利要求5所述的***，其特征在于：所述总线转换器为一可擦写可编程逻辑器件。
8、如权利要求5、6或7所述的***，其特征在于：所述总线转换器设置在主控板上。
9、如权利要求8所述的***，其特征在于：所述***具有一背板，所述总线转换器的的片选信号线及所述一组***测试组(JTAG)总线通过背板连接器与背板连接。
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