技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及現(xiàn)場可編程門陣列器件(FPGA)的下載技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種JTAG(國際標(biāo)準(zhǔn)測試協(xié)議)模式下通過USB接口對FPGA進(jìn)行邏輯代碼下載的技術(shù)。

背景技術(shù)

現(xiàn)場可編程門陣列器件實(shí)現(xiàn)的邏輯功能由用戶對其進(jìn)行編程下載來確定，對現(xiàn)場可編程門陣列器件進(jìn)行編程需使用專門的邏輯代碼下載裝置。目前，針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)場可編程門陣列的下載裝置為基于并口(LPT口，又稱打印機(jī)接口)的下載裝置，該下載裝置下載邏輯代碼速率較慢，采用分立數(shù)字元件實(shí)現(xiàn)控制器，穩(wěn)定性比較差。隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的快速發(fā)展，近些年生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)已很少具有并口，取而代之是方便高效的USB接口。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種現(xiàn)場可編程門陣列邏輯代碼的下載裝置。

(二)技術(shù)方案

本發(fā)明一種現(xiàn)場可編程門陣列邏輯代碼的下載裝置，可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：該下載裝置主要包括：計(jì)算機(jī)、USB接口、USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器、晶體振蕩器、JTAG下載接口模塊、系統(tǒng)控制器組成，其中：

計(jì)算機(jī)，接收符合USB協(xié)議的現(xiàn)場可編程門陣列的串行工作狀態(tài)信息，輸出現(xiàn)場可編程門陣列的邏輯代碼；

USB接口與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)端連接，接收并發(fā)送邏輯代碼，接收并發(fā)送符合USB協(xié)議的現(xiàn)場可編程門陣列的串行工作狀態(tài)信息，輸出5V電壓信號(hào)至電源轉(zhuǎn)換器；

電源轉(zhuǎn)換器與USB接口連接，將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成兩路電壓信號(hào)，用于為USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器和系統(tǒng)控制器的供電；

USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器與USB接口和系統(tǒng)控制器連接，接收系統(tǒng)控制器輸出的關(guān)于可編程邏輯門陣列工作狀態(tài)的8位并行數(shù)據(jù)，生成并輸出符合USB協(xié)議的現(xiàn)場可編程門陣列的串行工作狀態(tài)信息，接收USB接口輸出的邏輯代碼，對邏輯代碼進(jìn)行USB協(xié)議轉(zhuǎn)換，生成并輸出8位并行數(shù)據(jù)；

系統(tǒng)控制器分別與USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器、晶體振蕩器和JTAG下載接口模塊連接，接收晶體振蕩器輸出的時(shí)鐘信號(hào)，接收USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器輸出的8位并行數(shù)據(jù)，并根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)測試協(xié)議，將時(shí)鐘信號(hào)、8位并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換生成并輸出現(xiàn)場可編程門陣列下載所需的現(xiàn)場可編程門陣列的測試時(shí)鐘TCK、測試模式選擇信號(hào)TMS和輸入測試數(shù)據(jù)信號(hào)TDI；將接收J(rèn)TAG下載接口模塊中的測試數(shù)據(jù)TDO轉(zhuǎn)換并輸出關(guān)于可編程邏輯門陣列工作狀態(tài)的8位并行數(shù)據(jù)；

JTAG下載接口模塊與系統(tǒng)控制器連接，下載并輸出系統(tǒng)控制器生成的測試時(shí)鐘TCK、測試模式選擇信號(hào)TMS和輸入測試數(shù)據(jù)信號(hào)TDI，接收并輸出現(xiàn)場可編程門陣列產(chǎn)生的測試數(shù)據(jù)TDO信號(hào)。

(三)有益效果

本發(fā)明中的裝置正是針對現(xiàn)場可編程門陣列器件而設(shè)計(jì)的。本發(fā)明通過USB(通用串行總線)接口對FPGA器件進(jìn)行JTAG模式下的邏輯代碼下載。該裝置在進(jìn)行FPGA邏輯代碼下載時(shí)下載速率可調(diào)，并可在下載的同時(shí)監(jiān)測FPGA器件工作狀態(tài)及邏輯代碼下載進(jìn)度。該裝置控制模塊中下載速率選擇單元不僅能夠靈活的設(shè)置現(xiàn)場可編程門陣列器件的下載速率，還能通過裝置控制模塊中下載進(jìn)度顯示單元和下載狀態(tài)顯示監(jiān)測現(xiàn)場可編程門陣列器件的下載過程。裝置中系統(tǒng)控制器采用現(xiàn)場可編程門陣列實(shí)現(xiàn)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)下載裝置中的分立數(shù)字元件，穩(wěn)定性較高。該裝置對于現(xiàn)場可編程門陣列器件的程序開發(fā)與調(diào)試有重要意義，是自研現(xiàn)場可編程門陣列器件的應(yīng)用推廣中必不可少的配套裝置。

它的優(yōu)點(diǎn)在于硬件電路簡單、下載速率可控、現(xiàn)場可編程門陣列下載狀態(tài)可實(shí)時(shí)顯示、人機(jī)接口友好、使用簡便、工作穩(wěn)定等。

附圖說明

圖1所示是現(xiàn)場可編程門陣列邏輯代碼的下載裝置電路原理框圖；

圖2所示是現(xiàn)場可編程門陣列邏輯代碼的計(jì)算機(jī)中控制模塊功能框圖；

圖3所示是現(xiàn)場可編程門陣列邏輯代碼的下載裝置下載流程框圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清晰，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。