重庆大学硕士学位论文
中文摘要
摘 要
随着ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ
Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ
Ｇａｔｅ
Ａｒｒａｙ）成本的不断降低，以及ＦＰＧＡ器
件性能功耗比的不断提高，ＦＰＧＡ器件逐渐被广泛用于视频监控、移动通信、高速
接口转换以及新型显示设备等大容量高速实时数据处理领域。目前主流的两家
ＦＰＧＡ芯片厂商，ＡＬＴＥＲＡ和ＸＩＬＩＮＸ的ＦＰＧＡ均是基于ＳＲＡＭ工艺，即是指ＦＰＧＡ
的配置数据掉电均会丢失，重新上电时，ＦＰＧＡ需要从外部非易失存储器重新加载
程序。ＦＰＧＡ的这种工作特性使得设计者可以通过修改非易失存储器内容来升级
ＦＰＧＡ程序，同时如果系统具有远程通信接口，即可实现ＦＰＧＡ的远程程序升级。
远程程序升级提高了ＦＰＧＡ设计的灵活性，缩短了ＦＰＧＡ系统的开发周期，同时
还可以大大降低系统设计复杂度。因此在ＦＰＧＡ不断扩大应用的同时，工程师们
在不断寻求各种实现ＦＰＧＡ远程程序升级的方案。目前已经提出了采用单片机，
ＡＲＭ等微控制器作为辅助配置器件来实现ＦＰＧＡ的远程升级方案。但是引入这些
微控制器件，会扩大ＰＣＢ面积，提高系统成本。本文研究了一种新型的ＦＰＧＡ远
程程序升级方案以及该方案在ＬＥＤ大屏幕控制系统中的应用。该方案选用了
ＡＬＴＥＲＡ的最新的自带远程程序升级硬核的ＦＰＧＡ器件。同时本方案还充分利用
现有ＬＥＤ大屏幕控制系统的特点，选用以太网作为ＦＰＧＡ的远程程序升级接口。
对于研究本方案，本论文主要做了以下工作：
１）设计了系统的总体设计方案
从ＬＥＤ大屏幕控制系统对ＦＰＧＡ器件远程程序升级的需求出发，分析了原有
ＬＥＤ大屏幕控制系统的特点，提出一种无需外部辅助器件的基于以太网的ＦＰＧＡ
远程程序升级方案。
２）详细分析了硬件模块特点，提出软件编程方案
详细分析了ＬＥＤ大屏幕控制系统现有的硬件特点，最终选择了采用ＳＯＰＣ技
术，以点对点的以太网通信方式实现ＦＰＧＡ升级程序的传输以及交互通信。
３）设计并单独测试了各模块。
采用Ｖｅｒｉｌｏｇ语言设计了ＰＨＹ控制器，ＲＳＵ控制器等ＩＰ模块，同时在
Ｓｙｓｔｅｍ—ｃｏｎｓｏｌｅ环境下采用Ｔｃｌ语言高效的测试了各ＩＰ模块。
４）集成各模块，编写上位机软件，验证测试了本系统。
将设计好的各个模块，集成到ＳＯＰＣ系统中，同时编写了Ｎ１０Ｓ２程序以及上
位机远程配置软件，测试验证了本系统设计的正确性与稳定性。
关键词：ＦＰＧＡ，以太网，远程程序升级，ＳＯＰＣ，Ｎ１０Ｓ２，Ｓｙｓｔｅｍ—Ｃｏｎｓｏｌｅ
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2013-09-04
03:12:04
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snowmoonsad20112014-04-16不错，是学习FPGA的好资料。
木箫思木2019-04-17远程更新写的一般
lx22334562013-12-20写的很详细 很好
persueadream2019-05-09很实用，很好的资源!
