本發(fā)明涉及通信設備技術領域，具體牽涉到一種通信設備內的fpga器件遠程配置更新的方法。

背景技術：

fpga(programmablegatearray)，即現(xiàn)場可編程門陣列器件，具備并行計算能力，且功能強大，可定制性非常強，在要求高精度、高實時的通信設備領域，應用的極為廣泛。目前通信設備中一般都至少有一個fpga器件，例如fpga、或fpga專用配置存儲eprom、或cpld器件等fpga器件，此類器件內部存儲的程序對于設備的運行有決定性的作用。本文中將其統(tǒng)稱為fpga器件。然而，目前大多數(shù)通信設備中的fpga器件內部的配置文件，還是在出廠的時候固化的，如果后期需要升級fpga器件的配置文件，則需要將通信設備的外殼打開，并使用專門的下載器材通過jtag或者其他接口下載。這給通信設備的維護帶來了極大的不便，人力和時間成本均大量增加。

另一方面，通信設備的外殼面板上一般都有網(wǎng)管接口，可以通過以太網(wǎng)連接到pc機或其他設備，并且，為了提升性能和增強穩(wěn)定性，大多數(shù)的大型通信設備都能運行某種嵌入式操作系統(tǒng)，例如linux、vxworks等等，也就是說，在不打開機箱的情況下，是可以通過網(wǎng)管接口訪問通信設備，并使用其內的操作系統(tǒng)管理其內部資源的。

但是，如果想通過網(wǎng)管接口訪問通信設備并進行完整的人機交互和文件傳輸，需要先實現(xiàn)復雜的tcp/ip協(xié)議或者udp協(xié)議，解析數(shù)據(jù)包并手動對數(shù)據(jù)進行處理，十分不便。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是設計一種通信設備內的fpga器件遠程配置更新的方法，本方法將通信設備與pc機聯(lián)網(wǎng)，相應的fpga器件的配置更新文件傳送給通信設備內的嵌入式web服務器，通信設備的嵌入式操作系統(tǒng)從嵌入式web服務器接收fpga的xsvf格式配置文件，并解析為jtag指令，最終通過控制通用管腳gpio模擬出的jtag總線上的電平高低和時序實現(xiàn)所連接的相關fpga器件的配置更新。本發(fā)明無需打開通信設備的機箱即可實現(xiàn)通信設備內fpga器件的遠程配置更新，極大地方便通信設備的維護和更新，顯著節(jié)約人力和物力成本。

本發(fā)明設計的一種通信設備內的fpga器件遠程配置更新的方法，所述通信設備包括cpu(中心處理器)、最小系統(tǒng)和fpga器件，fpga器件與cpu及最小系統(tǒng)連接。所述最小系統(tǒng)安裝有嵌入式操作系統(tǒng)，所述通信設備配有網(wǎng)管接口以及cpu及最小系統(tǒng)的多個通用管腳。

本發(fā)明的一種通信設備內的fpga器件遠程配置更新的方法，主要步驟如下：

ⅰ、嵌入式web服務器安裝于所述嵌入式操作系統(tǒng)內，cpu的四個通用管腳gpio引出模擬jtag時序，且上述四個通用管腳gpio模擬出的jtag總線連接待編程的n個fpga器件，n個fpga器件為器件1、器件2、…器件n，n大于等于1。器件1、器件2、…器件n以菊花鏈的形式連接。

所述fpga器件為fpga芯片、或者與fpga以主模式連接的可編程存儲器(promprogrammablerom)，或者與fpga以主模式連接的復雜可編程邏輯器件(cpldcomplexprogrammablelogicdevice)。所述fpga器件均支持jtag下載協(xié)議。

所述cpu為嵌入式cpu。

所述嵌入式web服務器是goahead嵌入式web服務器。

選取4個所述通用管腳gpio，依次模擬為標準的jtag接口的4線：tms、tck、tdi、tdo，其中tms和tck信號線上有上拉電阻。

ⅱ、pc機經(jīng)有線或無線以太網(wǎng)連接于通信設備的網(wǎng)管接口；當pc機聯(lián)通通信設備的cpu，在pc機的web瀏覽器中輸入通信設備的ip地址進行訪問，得到通信設備的嵌入式web服務器提供的web頁面；

ⅲ、在pc機上的fpga開發(fā)環(huán)境impact中生成準備更新到某個fpga器件的xsvf格式的配置文件，其中包含有該fpga器件在菊花鏈上的位置信息及配置信息；然后在pc機上進入步驟ⅱ打開的web頁面，并使用頁面上的瀏覽按鈕選中本步驟生成的xsvf格式的配置文件；

ⅳ、在步驟ⅱpc機得到的web頁面中點擊“發(fā)送”、將fpga器件更新配置的xsvf格式文件以html標準中的“form”形式發(fā)送到通信設備的嵌入式web服務器；

ⅴ、通信設備接收到fpga器件的更新文件后，嵌入式web服務器將收到的xsvf格式的配置文件傳遞給嵌入式操作系統(tǒng)，嵌入式操作系統(tǒng)解析xsvf格式文件的具體含義，并將該文件內容轉換為jtag指令；

ⅵ、cpu按步驟ⅴ的jtag指令通過控制通用管腳gpio模擬出的jtag總線上的電平高低和時序實現(xiàn)對所連接的相關fpga器件的編程，即實現(xiàn)其配置更新。

一次配置更新完成后，在cpu上選取的4個通用管腳gpio均設置為高阻狀態(tài)，不影響jtag總線上的其他操作，完全兼容通信設備本身原有的特性。

所述步驟ⅲ中，當選擇要更新的fpga器件為與fpga以主模式連接的可編程存儲器prom，其存儲的配置文件具有掉電不丟失的特性；如果該prom與其fpga之間有信號線連接，也就是以主串模式相連，在步驟ⅵ配置完畢后，可編程存儲器prom存儲其配置更新文件，并在下次啟動后此可編程存儲器prom自動通過信號線對其所連接的fpga進行配置。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明一種通信設備內的fpga器件遠程配置更新的方法優(yōu)點為：1、近年來嵌入式web服務器發(fā)展迅猛，將嵌入式web服務器嵌入到資源有限的通信設備的最小系統(tǒng)的嵌入式操作系統(tǒng)中成為了可能，具備顯示復雜動態(tài)網(wǎng)頁能力的小型web服務器可與pc機聯(lián)網(wǎng)，得到相關fpga的配置更新文件；無需手動解析tcp/ip數(shù)據(jù)包，并且接收到的數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定可靠；2、選取通信設備上原有的網(wǎng)管接口與pc機聯(lián)網(wǎng)，將嵌入式web服務器、嵌入式操作系統(tǒng)和jtag下載協(xié)議結合起來，實現(xiàn)通信設備內的fpga器件的遠程配置更新；因無需開箱，也無需專門的下載設備，極大地方便通信設備的維護更新，顯著節(jié)約人力和物力成本。

附圖說明

圖1為本通信設備內的fpga器件遠程配置更新的方法實施例步驟ⅰ的通信設備各部件連接結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明：

本通信設備內的fpga器件遠程配置更新的方法實施例的通信設備及所連接的pc機如圖1所示。虛線框表示通信設備，包括嵌入式cpu(中心處理器)、最小系統(tǒng)和fpga器件，fpga器件與cpu及最小系統(tǒng)連接。本例最小系統(tǒng)安裝有嵌入式操作系統(tǒng)，通信設備配有網(wǎng)管接口以及cpu及最小系統(tǒng)的多個通用管腳。

本通信設備內的fpga器件遠程配置更新的方法實施例，主要步驟如下：

ⅰ、goahead嵌入式web服務器安裝于所述嵌入式操作系統(tǒng)內。

cpu的四個通用管腳gpio依次模擬為標準的jtag接口的4線：tms、tck、tdi、tdo，其中tms和tck信號線上有上拉電阻。

本例四個通用管腳gpio模擬出的jtag總線連接待編程的本通信設備的3個fpga器件，器件1為fpga芯片、器件2為與fpga以主模式連接的可編程存儲器prom，器件3與fpga以主模式連接的復雜可編程邏輯器件cpld。本例各fpga器件均支持jtag下載協(xié)議。3個fpga器件以菊花鏈的形式連接。

ⅱ、pc機經(jīng)有線以太網(wǎng)連接于通信設備的網(wǎng)管接口；當pc機聯(lián)通通信設備的cpu，在pc機的web瀏覽器中輸入通信設備的ip地址進行訪問，得到通信設備的嵌入式web服務器提供的web頁面；

ⅲ、在pc機上的fpga開發(fā)環(huán)境impact中生成準備更新到某個fpga器件的xsvf格式的配置文件，其中包含有該fpga器件在菊花鏈上的位置信息及配置信息；然后在pc機上進入步驟ⅱ打開的web頁面，并使用頁面上的瀏覽按鈕選中本步驟生成的xsvf格式的配置文件；

ⅳ、在步驟ⅱpc機得到的web頁面中點擊“發(fā)送”、將fpga器件更新配置的xsvf格式文件以html標準中的“form”形式發(fā)送到通信設備的嵌入式web服務器；

ⅴ、通信設備接收到fpga器件的更新文件后，嵌入式web服務器將收到的xsvf格式的配置文件傳遞給嵌入式操作系統(tǒng)，嵌入式操作系統(tǒng)解析xsvf格式文件的具體含義，并將該文件內容轉換為jtag指令；

ⅵ、cpu按步驟ⅴ的jtag指令通過控制通用管腳gpio模擬出的jtag總線上的電平高低和時序實現(xiàn)對所連接的相關fpga器件的編程，即實現(xiàn)其配置更新。

一次配置更新完成后，在cpu上選取的4個通用管腳gpio均設置為高阻狀態(tài)。

本例器件2為與fpga以主模式連接的可編程存儲器prom，且該prom與其fpga之間有信號線連接，也就是以主串模式相連，在步驟ⅵ配置完畢后，器件2可編程存儲器prom存儲其配置更新文件，并在下次啟動后此可編程存儲器prom自動通過信號線對其所連接的fpga進行配置。

上述實施例，僅為對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進一步詳細說明的具體個例，本發(fā)明并非限定于此。凡在本發(fā)明的公開的范圍之內所做的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發(fā)明的保護范圍之內。