FPGA遠(yuǎn)程以太網(wǎng)JTAG設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著可編程邏輯器件工藝的迅速發(fā)展，F(xiàn)PGA相關(guān)技術(shù)逐漸成為當(dāng)前嵌入式領(lǐng)域研究的熱門(mén)之一。為了增加 FPGA芯片的靈活性，研究人員開(kāi)始使用各種不同的配置技術(shù)來(lái)重構(gòu)其功能。然而，目前要完成對(duì)FPGA的配置絕大部分必須以“面對(duì)面”的形式進(jìn)行，即在配置FPGA芯片的時(shí)候，需要通過(guò)串口或者并口與本地的PC機(jī)相連。這樣就具有以下幾個(gè)弊端：
　　(1)需要特定的配置電纜線以及配置工具，從而增加了開(kāi)發(fā)的成本，并且降低了開(kāi)發(fā)的效率。
　　(2

2、)沒(méi)有處理器進(jìn)行邏輯控制，不利于軟件調(diào)試。
　　(3)由于線纜的限制，從而降低了系統(tǒng)的易維護(hù)性，同時(shí)降低了FPGA開(kāi)發(fā)的便捷性和通用性。
　　為了解決這些問(wèn)題，本課題將目標(biāo)轉(zhuǎn)向了以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)程配置技術(shù)。與傳統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方式相比，遠(yuǎn)程開(kāi)發(fā)方式不受地域和時(shí)間的限制，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)于FPGA芯片的配置，使FPGA技術(shù)的嵌入式領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛。
　　目前對(duì)于遠(yuǎn)程開(kāi)發(fā)方式的研究主要采用以傳統(tǒng)微控制器為基礎(chǔ)進(jìn)行控制配置的方式

3、。在此研究的基礎(chǔ)上，本文通過(guò)一種SOPC(System On A Programmable Chip,可編程片上系統(tǒng))技術(shù)，用軟核處理器來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的微控制器，不但可以降低嵌入式設(shè)計(jì)成本，同時(shí)也可以解決數(shù)據(jù)傳輸便捷性的問(wèn)題?；谇度胧杰浐说耐ㄐ畔到y(tǒng)的應(yīng)用，簡(jiǎn)化了 FPGA配置數(shù)據(jù)的傳輸設(shè)計(jì)。本文具體研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　　第一，在工程板卡的主控 FPGA中設(shè)計(jì)嵌入式軟核，協(xié)調(diào)具體的硬件，根據(jù)具體的硬件環(huán)境，實(shí)現(xiàn)處理器為核心的

4、硬件邏輯設(shè)計(jì)，從而搭建起嵌入式處理器環(huán)境，為下一步移植操作系統(tǒng)確定硬件環(huán)境。
　　第二，基于嵌入式軟核移植嵌入式操作系統(tǒng)。主要根據(jù)PetaLinux源碼，以工程板卡的硬件環(huán)境為基礎(chǔ)，在軟核中植入Linux操作系統(tǒng)。為之后的JTAG程序運(yùn)行構(gòu)建軟件環(huán)境。
　　第三，完成了JTAG服務(wù)器程序和JTAG驅(qū)動(dòng)程序的編寫(xiě)和測(cè)試。從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)用進(jìn)程與 Linux系統(tǒng)和 FPGA芯片之間的數(shù)據(jù)傳輸通道，使其對(duì)應(yīng)用層具有透明的調(diào)用接口。