陈昌明,邵高平,刘小蒙,党力明,高　飞

(信息工程大学 信息系统工程学院,河南 郑州　450001)



VPX平台的多板卡FPGA动态配置方法

陈昌明,邵高平,刘小蒙,党力明,高飞

(信息工程大学 信息系统工程学院,河南 郑州450001)

摘要针对VPX平台板卡的FPGA通常采用上电时从非易失性存储器主动加载配置数据的方式,存在灵活性较差的缺点。文中提出了一种基于CPU+SPI总线+CPLD的多板卡FPGA动态配置方法,可在不开箱的情况下对平台内各板卡FPGA进行动态配置。经测试,该方法配置10.9 MB大小的数据用时约为7 s,具有较好的灵活性和可靠性。

关键词VPX;FPGA;动态配置

近年来,VPX平台[1]以其良好的机械结构和导冷抗震能力在航天、军用等可靠性要求较高的应用场合得到了广泛地应用[2]。FPGA作为当前主流的高速数字信号处理器,具有并行处理能力强、可重配置性等特点[3],在VPX平台板卡上得到大量采用。

目前,VPX板卡FPGA的配置数据通常固化于板上的PROM、Flash等非易失性存储器,每次上电时由FPGA主动从存储器加载配置数据。这种配置方式虽然具有稳定、快速等优点,但缺乏操作灵活性,如升级配置数据时需进行现场开箱调试,无法根据应用需求动态改变FPGA配置逻辑[4]。本文提出一种VPX平台多板卡FPGA的动态配置方法,可在不开机箱的情况下对平台各板卡FPGA进行动态配置,具有较好的灵活性和可靠性。

1总体设计方案

FPGA的配置模式主要有主串行模式、主SPI模式、主BPI模式、主SelectMAP模式、从串行模式、从SelectMAP模式和JTAG模式。主模式由FPGA控制配置过程,主动从片外非易失存储器加载配置数据;从模式需要外部的处理器或微控制器控制将数据加载到FPGA;JTAG模式为调试模式,断电即丢失数据[5]。……