基于mlvds總線的soc fpga在線升級方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于繼電保護裝置軟件更新領(lǐng)域，尤其涉及一種基于MLVDS總線的SOCFPGA程序在線升級方法。
【背景技術(shù)】
[0002]SOC FPGA是目前芯片技術(shù)發(fā)展的新的方向，它的優(yōu)勢在于在一個芯片上集成了處理器核和FPGA (現(xiàn)場可編程門陣列)，這樣在繼電保護裝置里設(shè)計即插件的時候就非常的方便。對一臺裝置上多個由SOC FPGA設(shè)計成的插件運行的情況，目前這些SOC FPGA配置文件存儲不了，同時升級速度很慢，一旦出錯后處理困難。當(dāng)SOC和FPGA運行程序需要升級時，目前的方案是將插件拔出來用JTAG 口進行燒寫程序，或者是通過裝置內(nèi)部的串口進行程序燒寫。由于繼電保護裝置是封閉的，一旦投入運行后打開非常的不便。用內(nèi)部串口燒寫時，串口的速度很低，燒寫速度很慢，同時一旦不成功，還會導(dǎo)致升級不成功，只能再次拔出插件用JTAG (—種主要應(yīng)用于電路的邊界測試和可編程芯片的在線系統(tǒng)編程的接口)口燒寫程序。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于MLVDS總線的SOC FPGA程序在線升級方法，解決了 SOC FPGA的配置文件的存儲問題，大大提高了升級速度，防止了在升級過程中出現(xiàn)錯誤導(dǎo)致SOC FPGA死機進而無法升級的情況。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種基于MLVDS總線的SOC FPGA (S0C:片上系統(tǒng)，System on a Chip)程序在線升級方法，包括以下步驟:
(1)、在SOCFPGA芯片上構(gòu)建MLVDS (多點低電壓差分信號，Multipoint low VoltageDifferential Signaling)總線，構(gòu)建的MLVDS總線上掛若干個接口相同的插件(插件用于交流量采集，開入量采集，出口信號等)，并將構(gòu)建的MLVDS總線并聯(lián)運行在繼電保護裝置的MLVDS總線上；通過第(I)驟實現(xiàn)了 SOC FPGA芯片與繼電保護裝置的MLVDS總線連接；
(2)、應(yīng)用SOCFPGA芯片的S0C，外掛一塊SPI FLASH(串行非易失性存儲器);SPI FLASH用于實現(xiàn)M2S005芯片的配置文件的存儲；
(3)、當(dāng)配置文件存儲結(jié)束后，SOC通過發(fā)出命令，進入配置更新子程序，SOC把配置文件讀入；
(4)、基于USB或者以太網(wǎng)將待升級的SOCFPGA程序通過構(gòu)建的MLVDS總線傳給SOCFPGA芯片的S0C，由SOC (S0C里的CPU系統(tǒng))燒寫進SPI FLASH ;此時文件傳輸(燒寫)的速率可達到4M bit,是普通串口的四倍以上，同時程序?qū)戇MSPI FLASH后不會丟失；
(5)、燒寫結(jié)束后，通過SOCFPGA芯片上的SOC讀入SPI FLASH中的程序，通過SOC對SOC自身的應(yīng)用程序和對FPGA的應(yīng)用程序進行升級。升級程序由每塊插件上的SOC獨立運行，不再占用整個繼電保護裝置的系統(tǒng)資源。
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果包括:
本發(fā)明提供了一種基于是指MLVDS總線的SOC FPGA程序在線升級方法，由于升級程序文件通過MLVDS總線傳輸，這樣SOC FPGA的程序升級時不需要打開繼電保護裝置機箱，拔出插件，實現(xiàn)了升級程序文件方便易行；
進一步地，由于本發(fā)明中程序文件通過MLVDS總線傳輸，實現(xiàn)了升級速度至少是原來速度的四倍。在裝置所需要升級的插件多的時候，大大提高了工作效率；
進一步地，由于本發(fā)明通過SPI FLASH存儲升級程序文件，解決了原來一旦升級程序傳輸錯誤，導(dǎo)致升級失敗后，就要打開繼電保護裝置機箱，拔出插件，然后載用JTAG來重新燒寫升級程序文件的難題。
【附圖說明】
[0006]圖1為SOC FPGA程序通過構(gòu)建的MLVDS總線傳給SOC FPGA芯片的SOC示意圖； 圖2為本發(fā)明SOC自身程序和FPGA程序的升級示意圖。
【具體實施方式】
[0007]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。
[0008]一種基于MLVDS總線的SOC FPGA (S0C:片上系統(tǒng)，System on a Chip)程序在線升級方法，包括以下步驟:
(1)、在SOCFPGA芯片上構(gòu)建MLVDS (多點低電壓差分信號，Multipoint low VoltageDifferential Signaling)總線，構(gòu)建的MLVDS總線上掛若干個接口相同的插件(插件用于交流量采集，開入量采集，出口信號等)，并將構(gòu)建的MLVDS總線并聯(lián)運行在繼電保護裝置的MLVDS總線上；本實施例中，SOC FPGA芯片為Microsemi公司生產(chǎn)的SOC FPGA芯片M2S005
(2)、如圖1所示，應(yīng)用SOCFPGA芯片(M2S005芯片)的S0C，外掛一塊SPI FLASH ；SPIFLASH用于實現(xiàn)M2S005芯片的配置文件的存儲；
(3)、當(dāng)配置文件存儲結(jié)束后，如圖2所示，SOC通過發(fā)出命令，進入配置更新子程序，SOC把配置文件讀入；
(4)、基于USB或者以太網(wǎng)將待升級的SOCFPGA程序通過構(gòu)建的MLVDS總線傳給SOCFPGA芯片的S0C，由SOC (S0C里的CPU系統(tǒng))燒寫進SPI FLASH ;此時的燒寫速率可達到4Mbit,是普通串口的四倍以上，同時程序?qū)戇MSPI FLASH后不會丟失；
(5)、燒寫結(jié)束后，通過SOCFPGA芯片上的SOC讀入SPI FLASH中的程序，通過SOC對SOC自身的應(yīng)用程序和對FPGA的應(yīng)用程序進行升級。升級程序由每塊插件上的SOC獨立運行，不再占用整個繼電保護裝置的系統(tǒng)資源。
[0009]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于MLVDS總線的SOC FPGA在線升級方法，其特征在于，包括以下步驟: (I )、在SOC FPGA芯片上構(gòu)建MLVDS總線，所構(gòu)建的MLVDS總線上掛接若干個接口相同的插件，并將構(gòu)建的MLVDS總線并聯(lián)運行在繼電保護裝置的MLVDS總線上； (2)、應(yīng)用SOCFPGA芯片的S0C，外掛SPI FLASH ;所述SPI FLASH用于M2S005芯片的配置文件的存儲； (3)、當(dāng)配置文件存儲結(jié)束后，SOC通過發(fā)出命令，進入配置更新子程序，SOC把配置文件讀入； (4)、基于USB或者以太網(wǎng)將待升級的SOCFPGA程序通過構(gòu)建的MLVDS總線傳給SOCFPGA芯片的S0C,由SOC燒寫進SPI FLASH ； (5)、燒寫結(jié)束后，通過SOCFPGA芯片上的SOC讀入SPI FLASH中的程序，通過SOC對SOC自身的應(yīng)用程序和對FPGA的應(yīng)用程序進行升級。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于MLVDS總線的SOC FPGA在線升級方法，包括以下步驟：（1）、在SOC FPGA芯片上構(gòu)建MLVDS總線，并將構(gòu)建的MLVDS總線并聯(lián)運行在繼電保護裝置的MLVDS總線上；（2）、應(yīng)用SOC FPGA芯片的SOC，外掛SPI FLASH；（3）、SOC把配置文件讀入；（4）、SOC燒寫進SPI FLASH；（5）、通過SOC FPGA芯片上的SOC讀入SPI FLASH中的程序，通過SOC對SOC自身的應(yīng)用程序和對FPGA的應(yīng)用程序進行升級；本發(fā)明升級時不需要打開機箱，拔出插件；升級速度至少是原來速度的4倍，在插件多的時候，大大提高了效率。
【IPC分類】G06F9-445, G06F13-38
【公開號】CN104636168
【申請?zhí)枴緾N201510066558
【發(fā)明人】許仁安, 黃作兵, 李偉
【申請人】南京國電南自美卓控制系統(tǒng)有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年2月9日