CN103970565A - 一种服务器系统中fpga多途径下载配置实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种服务器系统中FPGA多途径下载配置实现方法，本发明在服务器系统中BMC的JTAG协议接口与PCH通过GPIO模拟的JTAG信号经过SWITCH与FPGA相连。烧录器JTAG接口与SWITCH后端的JTAG信号一起连接到FPGA。BMC与PCH通过控制SWITCH的enable与Strobe信号完成BMC、PCH、烧录器的JTAG信号与FPGA联通切换，实现不同路径编程下载FPGA程序。BMC、PCH通过I2C与FPGA相连，可以读取FPGA配置及版本信息，并提示用户是否需要更新FPGA程序。

Description

一种服务器系统中FPGA多途径下载配置实现方法

技术领域

本发明涉及服务器系统程序升级领域，具体地说是一种服务器系统中FPGA多途径下载配置实现方法。

背景技术

普通的编程下载与配置FPGA方法包括AS（主动串行）、PS（被动串行）、JTAG等方式。本文介绍的FPGA为Altera公司的Cyclone IV系列器件。该系列器件使用 SRAM 单元存储配置数据。由于 SRAM 内存的易失性，每次器件上电后，都必须将配置数据下载到 Cyclone IV 器件中。JTAG配置方法使用于在线调试使用，再次上电时需重新配置FPGA。AS配置方式可以首先通过下载线缆将配置程序下载到片外FLASH中，上电时由FLASH器件对FPGA配置。这种方式需要专用的下载器及专用的软件，在编程下载与配置FPGA时需要打开机箱将下载器连接到固定位置，而且不能及时核对校验FPGA版本。单一的编程下载方式在研发与后续FPGA版本升级时将带来极大的不便。因此实现多途径FPGA编程下载方式，便于不同的工程师对FPGA进行程序更新，提高核对校验FPGA版本的易操作性，将是服务器未来的发展趋势。

发明内容

本发明提出了一种新的多途径编程配置FPGA实现方法。

本发明在于实现服务器系统中的多途径FPGA下载配置方法。BMC与PCH通过控制SWITCH的enable与Strobe信号完成BMC、PCH、烧录器的JTAG信号与FPGA联通切换，实现不同路径编程下载FPGA程序。并通过I2C读取FPGA的配置信息与版本信息提供给用户。实现多途径对FPGA进行程序更新，并核对校验FPGA版本。

在服务器系统中BMC通过JTAG协议经过SWITCH与FPGA相连。BMC通过GPIO将switch_en信号拉低打开SWITCH开关，通过GPIO将SWITCH的Strobe信号拉低后选通BMC的JTAG信号与FPGA相连，将FPGA的配置程序通过FPGA下载到其专用的FLASH中。BMC通过I2C访问FPGA读取其中的配置信息完成对FPGA程序版本的核对与校验。当发现FPGA版本错误时，提示用户启动版本升级更新系统。。

PCH通过GPIO模拟JTAG协议，通过GPIO将switch_en信号拉低使能SWITCH开关，另外BMC通过GPIO控制SWITCH的Strobe信号为高后选通PCH的模拟JTAG信号与FPGA相连。通过BIOS配置PCH内部信息，在BIOS界面下通过PCH完成对FPGA程序的下载更新。PCH通过I2C访问FPGA读取其中的配置信息及版本信息，BIOS界面下通过PCH完成对FPGA程序版本的核对与校验。当发现FPGA版本不对时，提示用户启动版本升级更新系统。JTAG烧录接口与BMC、PCH的JTAG接口SWITCH后端的信号同时接在FPGA的JTAG接口上。JTAG烧录时switch_en信号通过BMC设置为高电平，关闭SWITCH开关。此时可以通过烧录器使用JTAG模式配置，也可以通过FPGA下载到其专用FLASH中使用AS模式配置FPGA。

本设计可以使用以上任意一种方法进行FPGA程序的升级更新，不能同时对FPGA程序升级更新。极大的扩展了FPGA程序更新的方法。满足不同工程师对FPGA版本的核对校验与更新的需求。节省资源，增加服务器系统的FPGA版本更新升级的灵活性及系统的易维护性。

附图说明

附图1是本发明的体系架构图。

具体实施方式

本文讲述的多途径下载FPGA程序实现方法是基于在服务器系统中的FPGA程序升级方法。在服务器系统中包涵BMC、PCH、BIOS等基本组成部分。FPGA在服务器系统中不仅时序控制、IO扩展控制、接口实现等功能，而且与BMC、PCH均有通信，辅助BMC、PCH的功能实现。本文讲述的多途径下载FPGA程序实现方法特征在于：

1、BMC、JTAG烧录器可以通过JTAG协议与FPGA相连，PCH通过GPIO模拟JTAG协议与FPGA相连，各自可以单独通过FPGA将程序下载到FPGA的外部FLASH中。

2、BMC、PCH通过I2C与FPGA相连，其中BMC与PCH作为I2C主设备访问FPGA配置信息完成FPGA程序版本的核对与校验。

该设计适的具体实施方式如下：

1.通过控制SWITCH的switch_en信号及Strobe信号选择BMC、PCH或烧录器的JTAG信号与FPGA相连。

2.BMC编程下载FPGA程序，并完成版本信息的核对与校验：

BMC通过I2C访问FPGA读取其中的配置信息与版本信息完成对FPGA程序版本的核对与校验。当发现FPGA版本错误时提示用户启动版本升级更新系统。

3. PCH编程下载FPGA程序，并完成版本信息的核对与校验：

PCH通过I2C访问FPGA读取其中的配置信息及版本信息，BIOS界面下通过PCH完成对FPGA程序版本的核对与校验。当发现FPGA版本不对时提示用户启动FPGA程序更新系统。

4. JTAG接口烧录器编程下载FPGA程序：

使用烧录器进行JTAG配置FPGA，或下载到FLASH中使用AS模式配置FPGA。

Claims (4)

1.一种服务器系统中FPGA多途径下载配置实现方法，其特征在于包括如下步骤：

1）.通过控制SWITCH的switch_en信号及Strobe信号选择BMC、PCH或烧录器的JTAG信号与FPGA相连；

2）.BMC编程下载FPGA程序，并完成版本信息的核对与校验；

3）. PCH编程下载FPGA程序，并完成版本信息的核对与校验：

4）. JTAG接口烧录器编程下载FPGA程序。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于BMC通过I2C访问FPGA读取其中的配置信息与版本信息完成对FPGA程序版本的核对与校验；当发现FPGA版本错误时提示用户启动版本升级更新系统。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于PCH通过I2C访问FPGA读取其中的配置信息及版本信息，BIOS界面下通过PCH完成对FPGA程序版本的核对与校验；当发现FPGA版本不对时提示用户启动FPGA程序更新系统。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于使用烧录器进行JTAG配置FPGA，或下载到FLASH中使用AS模式配置FPGA。