一種配置多個FPGA的裝置及方法與流程

2024-03-30 00:25:05 3

本發明涉及數據通信領域，尤其涉及fpga配置，具體涉及一種採用並行被動模式以不同配置文件分別配置多個fpga的裝置及方法。

背景技術：

隨著對數據處理的功能複雜度要求日益提高，多fpga的應用日益廣泛。當多個fpga分別實現不同的功能時，各fpga的配置文件也不同。在配置效率方面，若要採用串行的方式實現多個fpga的不同配置，配置效率低，而較常用的配置多fpga的方法，由於過多的指令周期所帶來的時延可能會導致配置數據傳輸不正確。

技術實現要素：

為解決上述問題，本發明提供一種採用並行被動模式以不同配置文件配置多個fpga的方法，能夠實現不同配置文件的高效、準確、靈活加載。

本發明的技術方案是：一種配置多個fpga的裝置，包括多個fpga，還包括外部控制電路，外部控制電路分別與每個fpga連接。

進一步地，所述外部控制電路為微處理器或cpld晶片。

進一步地，所述外部控制電路的data[7:0]引腳、clock引腳、read/write引腳、progarm_b引腳、init_b引腳、done引腳分別與每個fpga的d[7:0]引腳、cclk引腳、rdwr_b引腳、progarm_b引腳、init_b引腳、done引腳連接。

一種配置多個fpga的方法，包括外部控制電路和多個fpga；

還包括以下步驟：

s1：對每個fpga配置接口進行初始化；

s2：通過外部控制電路對每個fpga的配置信號進行加載數據前的準備操作；

s3：根據配置的順序需要進行片選fpga，並進行相應配置文件的加載；

s4：任一fpga配置文件加載完成後，根據需要配置fpga的個數重複步驟s3；

s5：所有fpga均加載完相應的配置文件後，外部控制電路等待done信號變高，done信號變高后，配置完成。

進一步地，步驟s1中，初始化包括對數據管腳、信號管腳的初始化操作。

進一步地，步驟s2中，配置信號包括progarm_b信號、rdwr_b信號、init_b信號、cclk信號。

進一步地，步驟s2中進行加載數據前的準備操作具體包括以下步驟：

s2.1：通過外部控制電路給fpga時鐘信號，然後給program_b信號一個周期的低電平，之後將其拉高，邊給時鐘信號邊判斷init_b信號是否為高，若為低則繼續等待判斷；

s2.2：init_b信號為高后，外部控制電路給fpga一個周期的時鐘信號，然後將rdwr_b信號拉低，使其寫使能，至此完成配置數據加載前的準備工作。

進一步地，步驟s3中進行相應配置文件的加載具體包括以下步驟：

s3.1：確定片選出的fpga的配置文件的存儲位置；

s3.2：將存儲的配置文件數據根據具體情況進行字節順序的轉換操作後，將其賦值給數據線相應的gpio寄存器，每賦值完一個字節，外部控制電路給fpga一個周期的時鐘信號。

進一步地，步驟s5還包括：當所有fpga完成配置數據加載後，外部控制電路邊給時鐘信號邊判斷done信號是否變高，當done信號變高后，說明多個fpga均配置完成。

本發明提供的配置多個fpga的裝置及方法，在數據加載方面，並非像傳統方法一樣對每個數據管腳進行依次賦值，而是直接向數據線相應的gpio寄存器進行賦值操作，這樣不僅可以大大減少指令周期，而且避免了由於時延導致配置數據傳輸不正確的可能性，從而實現多fpga的準確、高效配置。且本發明可對多個fpga配置順序進行靈活選擇，從而實現多fpga的靈活配置。

附圖說明

圖1是本發明具體實施例配置多個fpga信號連接示意圖。

圖2是本發明具體實施例配置多個fpga的方法流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖並通過具體實施例對本發明進行詳細闡述，以下實施例是對本發明的解釋，而本發明並不局限於以下實施方式。

如圖1所示，本發明提供的配置多個fpga的裝置，包括多個fpga，還包括外部控制電路，外部控制電路分別與每個fpga連接，外部控制電路為微處理器或cpld晶片。外部控制電路的data[7:0]引腳、clock引腳、read/write引腳、progarm_b引腳、init_b引腳、done引腳分別與每個fpga的d[7:0]引腳、cclk引腳、rdwr_b引腳、progarm_b引腳、init_b引腳、done引腳連接。

如圖2所示，本實施例以8位傳輸數據位寬，配置三個fpga為例對配置多個fpga的方法進一步說明。

本方法包括以下步驟：

s1：對每個fpga配置接口進行初始化；初始化包括對數據管腳、信號管腳的初始化操作；

s2：通過外部控制電路對每個fpga的配置信號進行加載數據前的準備操作；配置信號包括progarm_b信號、rdwr_b信號、init_b信號、cclk信號；

進行加載數據前的準備操作具體包括：

s2.1：通過外部控制電路給fpga時鐘信號，然後給program_b信號一個周期的低電平，之後將其拉高，邊給時鐘信號邊判斷init_b信號是否為高，若為低則繼續等待判斷；

s2.2：init_b信號為高后，外部控制電路給fpga一個周期的時鐘信號，然後將rdwr_b信號拉低，使其寫使能，至此完成配置數據加載前的準備工作；

s3：根據配置的順序需要進行片選fpga，並進行相應配置文件的加載；

進行相應配置文件的加載具體包括：

s3.1：確定片選出的fpga的配置文件的存儲位置；

s3.2：將存儲的配置文件數據根據具體情況進行字節順序的轉換操作後，將其賦值給數據線相應的gpio寄存器，每賦值完一個字節，外部控制電路給fpga一個周期的時鐘信號；

s4：任一fpga配置文件加載完成後，根據需要配置fpga的個數重複步驟s3；

s5：所有fpga均加載完相應的配置文件後，外部控制電路等待done信號變高，done信號變高后，配置完成；在該步驟中，當所有fpga完成配置數據加載後，外部控制電路邊給時鐘信號邊判斷done信號是否變高，當done信號變高后，說明多個fpga均配置完成。

以上公開的僅為本發明的優選實施方式，但本發明並非局限於此，任何本領域的技術人員能思之的沒有創造性的變化，以及在不脫離本發明原理前提下所作的若干改進和潤飾，都應落在本發明的保護範圍內。