0 引言

    FPGA(Field Programmable Gate Array)即現場可編程門陣列，具有資源豐富、接口資源多、并行邏輯處理能力強、可重復在線編程等特點，FPGA高效而靈活的處理方式使其在軍事工業、工業控制、人工智能等很多領域得到廣泛應用^[1-2]。Zynq系列SoC芯片作為Xilinx公司的全可編程片上系統，集成了ARM Cortex A9和Kintex-7系列FPGA，處理速度高至1 GHz，豐富的邏輯資源及強大的處理器在系統控制中起到關鍵作用^[3]。

    傳統的FPGA更新方法采用串行配置邊界掃描(JTAG)來訪問芯片并對FPGA的配置Flash進行編程，該方法受限于更新速度和操作距離，僅適用于本地更新^[4-5]。在多片FPGA的大型設備中，JTAG更新方法需要將每片FPGA連接到JTAG下載電纜進行程序更新，因此這種方法效率低下，局限性極大。裝備于軍事設備及置于人工不能操作的嚴苛環境下的設備中，傳統的更新方式不能完成任務需求。為了解決這些問題，FPGA遠程更新已經有相關文獻進行了研究，一種方法是利用FPGA內部的MCU軟核進行相應的設計實現，在該方法中FPGA的MCU軟核依存于FPGA配置程序中，需要預先加載程序，如果遠程更新失敗，整個系統面臨癱瘓的風險^[4]。另一種方法是利用ARM或DSP作為加載控制器，該方法具有電路結構復雜、成本高、實現難度較大等缺點[6-8]。鑒于傳統更新方式及現存方法的局限性，本文設計了一種基于SoC的多系統FPGA遠程更新系統，并通過工程實現。

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作者信息:

郝國鋒，朱  琛，顧曉雪

(中國電子科技集團公司第五十八研究所，江蘇 無錫214072)