通过MCU实现AlteraFPGA在线升级.pdf

根据给定的文件信息，我们可以推断出以下知识点： 1. FPGA在线升级的概念与重要性 - FPGA（现场可编程门阵列）是一种可以通过编程来配置硬件功能的集成电路。在线升级是指在不更换硬件的情况下，通过软件的方式更新FPGA内部的逻辑配置，以增加新功能、修复问题或者优化性能。 - 在线升级对于确保FPGA设备能够适应不断变化的技术需求具有重要意义。它允许系统在部署后继续改进和更新，延长了设备的使用寿命，并且减少了设备维修和替换的需要。 2. MCU的作用 - MCU（微控制器单元）通常用于控制和管理电子设备或系统的运行。在FPGA在线升级过程中，MCU可以作为执行升级操作的控制中心。 - MCU可以根据接收到的命令或按照预设的程序，来控制数据的传输、校验更新文件的完整性，并且将新固件写入到FPGA的配置存储器中。 3. Altera FPGA - Altera是英特尔旗下的一家公司，以生产高性能FPGA产品而知名。Altera FPGA是该公司推出的一款功能强大的现场可编程逻辑设备。 - Altera FPGA支持多种配置方式，包括JTAG和串行配置模式。其中JTAG是一种常用的边界扫描测试标准，而串行配置模式包括AS（主动串行）和PS（被动串行）等。 4. 使用XModem协议进行数据传输 - XModem是一种简单的数据传输协议，它被设计为容易实现并且可靠。它通常用于短距离的串行数据传输，比如通过串口连接进行文件传输。 - 在文件描述中，多次提及XModem，表明在FPGA在线升级中可能使用了XModem协议来确保数据的准确传输。这涉及到文件的分块传输、校验和应答机制，确保升级文件能够完整且准确地从主机（例如PC）传送到目标设备（即FPGA）。 5. FLASH的使用 - 在FPGA在线升级过程中，FLASH存储器用于存储新的配置数据或固件。在FPGA的配置存储器中，FLASH可以用于保存配置数据，以便在设备加电时进行加载。 - FLASH存储器的使用使得FPGA能够保存用户自定义的配置，并在上电或重置时重新加载配置，从而实现非易失性的在线升级功能。 6. JTAG接口的使用 - JTAG（联合测试工作组）接口是一种广泛用于电子器件测试的标准接口。它也被用于对FPGA进行编程和调试。 - 在FPGA在线升级中，JTAG接口可以用来下载新配置，或者作为备份手段在其他升级方法失败时恢复FPGA的正常功能。 7. Quartus软件的作用 - Quartus是英特尔公司提供的FPGA设计软件，用于Altera FPGA的编程和配置。Quartus软件能够将设计文件编译成FPGA能够理解的位流文件。 - 在线升级过程中，可能涉及到使用Quartus软件生成的配置文件，如.pof文件（Programmer Object File），这是一种用于Intel FPGA编程的文件格式。 8. 配置存储器的管理 - 文档中提到的 CONF_DONE、CONFIG、nCONFIG、nCE 等信号都是FPGA配置过程中的关键信号。正确管理这些信号是确保FPGA能够正确加载新配置的必要条件。 - CONF_DONE 通常表示配置完成信号，CONFIG 信号用于启动配置过程，nCONFIG 是配置复位信号，nCE（Chip Enable）是片选信号，用于激活FPGA的配置逻辑。 9. 通信协议的细节 - 除了XModem协议，文档中也提及了128、SOH、ACK、NAK、CRC等通信协议中的术语。这些术语分别代表了不同的通信信号和校验码。例如，ACK代表确认信号，NAK是未确认信号，CRC是循环冗余校验码。 10. PC与FPGA之间的数据传输 - 文档内容暗示了PC可以作为升级操作的发起端，负责发送更新文件。PC端通常运行有 Quartus 等工具，以生成FPGA的配置文件，并且通过串口或JTAG接口与FPGA进行通信。 该文件描述了利用MCU对Altera FPGA进行在线升级的整个过程，包括使用XModem协议进行数据传输、利用FLASH存储器作为配置存储、以及通过JTAG接口等实现配置的写入和校验。同时，它也强调了使用Quartus软件和各种配置信号的重要性和细节。在FPGA的配置和更新过程中，这些知识点相互作用，共同确保了整个升级过程的顺利进行。