本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于自定義接口實(shí)現(xiàn)FPGA內(nèi)部存儲(chǔ)空間讀寫(xiě)操作的調(diào)試方法。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)科學(xué)教學(xué)過(guò)程中，很多計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)的課程都缺乏有效的調(diào)試手段，從而使得學(xué)生們常常將大量的時(shí)間用于調(diào)試設(shè)計(jì)缺陷，而沒(méi)有足夠的時(shí)間去理解教學(xué)內(nèi)容。

鑒于此，有必要針對(duì)調(diào)試方法進(jìn)行改進(jìn)，以便于直接講解教學(xué)過(guò)程。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種基于自定義接口實(shí)現(xiàn)FPGA內(nèi)部存儲(chǔ)空間讀寫(xiě)操作的調(diào)試方法，可以便于學(xué)生們快速地定位設(shè)計(jì)問(wèn)題，更好地理解教學(xué)內(nèi)容。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種基于自定義接口實(shí)現(xiàn)FPGA內(nèi)部存儲(chǔ)空間讀寫(xiě)操作的調(diào)試方法，包括：

由上位機(jī)調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)，來(lái)識(shí)別與其通過(guò)USB接口相連的轉(zhuǎn)換板，再發(fā)送包含讀/寫(xiě)命令以及相應(yīng)地址的數(shù)據(jù)包給轉(zhuǎn)換板；

所述轉(zhuǎn)換板接收到數(shù)據(jù)包后進(jìn)行解析，并轉(zhuǎn)換成自定義的類(lèi)SPI總線(xiàn)接口時(shí)序，再發(fā)送給FPGA芯片；

FPGA芯片解析接收到的類(lèi)SPI總線(xiàn)接口時(shí)序，并根據(jù)解析結(jié)果做出相應(yīng)的響應(yīng)。

所述驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)為CY7C68013A的驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換板芯片型號(hào)為：CY7C68013A。

該方法還包括：所述上位機(jī)初始化USB設(shè)備連接的轉(zhuǎn)換板并讀出供應(yīng)商id和產(chǎn)品id。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，通過(guò)上位機(jī)直接對(duì)FPGA內(nèi)部存儲(chǔ)空間進(jìn)行包含讀寫(xiě)的調(diào)試操作，非常的方便和直觀，也方便學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于自定義接口實(shí)現(xiàn)FPGA內(nèi)部存儲(chǔ)空間讀寫(xiě)操作的調(diào)試方法的示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的上位機(jī)與轉(zhuǎn)換板通信數(shù)據(jù)包格式示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于自定義接口實(shí)現(xiàn)FPGA內(nèi)部存儲(chǔ)空間讀寫(xiě)操作的調(diào)試方法，如圖1所示，其主要包括：

由上位機(jī)調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)，來(lái)識(shí)別與其通過(guò)USB接口相連的轉(zhuǎn)換板，再發(fā)送包含讀/寫(xiě)命令以及相應(yīng)地址的數(shù)據(jù)包給轉(zhuǎn)換板；

所述轉(zhuǎn)換板接收到數(shù)據(jù)包后進(jìn)行解析，并轉(zhuǎn)換成自定義的類(lèi)SPI總線(xiàn)接口時(shí)序(可簡(jiǎn)稱(chēng)EJTAG接口)，再發(fā)送給FPGA芯片；

FPGA芯片解析接收到的類(lèi)SPI總線(xiàn)接口時(shí)序，并根據(jù)解析結(jié)果做出相應(yīng)的響應(yīng)。

上述方案可以直接通過(guò)上位機(jī)對(duì)FPGA內(nèi)部存儲(chǔ)空間進(jìn)行讀寫(xiě)操作的工具，在CPU設(shè)計(jì)課程中是非常有效的調(diào)試方式。

本發(fā)明實(shí)施例中，上位機(jī)可以是XP系統(tǒng)的PC，其主要功能有：初始化板子上USB設(shè)備的連接、配置FPGA、內(nèi)存回收(讀取數(shù)據(jù))、MEM測(cè)試(讀寫(xiě)數(shù)據(jù))。對(duì)于初始化USB設(shè)備的連接，同時(shí)需要獲取供應(yīng)商id和產(chǎn)品id，這些只需要通過(guò)對(duì)芯片廠(chǎng)家提供的lib進(jìn)行封裝即可實(shí)現(xiàn)。上位機(jī)的上述功能可以通過(guò)相應(yīng)的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明實(shí)施例中，上位機(jī)最主要的功能就是對(duì)FPGA存儲(chǔ)空間進(jìn)行讀寫(xiě)操作，需要先設(shè)置地址，再讀取或?qū)懭胂鄳?yīng)地址的數(shù)據(jù)。上位機(jī)與轉(zhuǎn)換板通信數(shù)據(jù)包格式如圖2所示。

在上位機(jī)的程序開(kāi)發(fā)中，首先需要用Visual Studio編寫(xiě)CyWrapper工程，該工程對(duì)驅(qū)動(dòng)程序接口進(jìn)行封裝，編譯生成DLL文件、LIB文件頭文件(CyAPI.h)。接著建立Qt工程，通過(guò)調(diào)用CyAPI.h對(duì)DLL文件和LIB文件進(jìn)行鏈接，利用界面工具設(shè)計(jì)界面，調(diào)用DLL里面的函數(shù)對(duì)FPGA的內(nèi)部存儲(chǔ)空間進(jìn)行讀寫(xiě)操作。上位機(jī)程序首先會(huì)初始化板子上USB設(shè)備的連接并讀出供應(yīng)商id和產(chǎn)品id，之后會(huì)提供配置FPGA、內(nèi)存回收、MEM測(cè)試的功能。

本發(fā)明實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)程序?yàn)镃Y7C68013A(可簡(jiǎn)稱(chēng)68013)的驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換板芯片型號(hào)為：CY7C68013A。

轉(zhuǎn)換板所要實(shí)現(xiàn)的各個(gè)功能也可以通過(guò)相應(yīng)的固件程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，比如固件程序負(fù)責(zé)連接上位機(jī)與實(shí)驗(yàn)箱(XC6SLX150)，接收上位機(jī)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)包，并解析、模擬EJTAG接口時(shí)序，實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)操作。FPGA程序?qū)崿F(xiàn)EJTAG接口到并行RAM-like接口的轉(zhuǎn)換，并提供一端可供讀寫(xiě)的存儲(chǔ)空間。

本發(fā)明實(shí)施例中，可以全部采用EP0端點(diǎn)進(jìn)行通信；同時(shí)，地址、數(shù)據(jù)均為32bit位寬(占4個(gè)字節(jié))。

本發(fā)明實(shí)施例的上述方案，通過(guò)上位機(jī)直接對(duì)FPGA內(nèi)部存儲(chǔ)空間進(jìn)行包含讀寫(xiě)的調(diào)試操作，非常的方便和直觀，有助于學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。