通过

MCU

实现

Altera FPGA

在线升级

一．问题背景

在实际工程应用中，我们时常会遇到为解决某个老产品的

BUG

，需要在工程现

场更新设备的

FPGA

代码，或者参加电信测试时需要现场升级设备

FPGA

程序以便于

调试。公司现阶段所用的

Altera FPGA

程序代码一般存放于芯片配套的

FLASH

存储

器中，而常见的对印制板上

FLASH

编程有几种方法，原始的方法是使用编程器，这

种方法需要要将芯片取下，十分不便，或者通过

JTAG

接口连接到

PC

机上，但需要

专用下载软件（一般由芯片生产厂商提供）。在测试现场或调测机房现场，要找到

FPGA

的专用下载线是比较困难的，且

Altera FPGA

的专用下载软件并不是每个

PC

设备上都有的。有时仅为了更新一个

FPGA

的程序就需要研发或客服人员亲自到现

场去烧写程序，这既不便捷，也使得设备维护成本大大增加。

经过可行性与成本的考虑，我们找到一种既方便实用又低成本的方法来实现

FPGA

程序的在线现升级。即在

MCU

中（单片机或

ARM

均可）用软件来模拟

XModem

协议，将程序文件传输到

FPGA

的

FLASH

中。这种方法使用

WINDOWS

自带的超级终

端软件来传送文件，无需安装专用软件，硬件支持仅需要一根通用串口线，只要在

目标板

MCU

上增加一段实现

XModem

协议传输的代码，就可以方便的实现

FPGA

程序

下载了。这种特点不仅方便了客服人员，也给研发和生产人员在现场调试和软件升

级、修改中带来极大方便。

二．

XModem

协议简介

XModem

协议是一种在串口通信中广泛用到的异步文件传输协议。协议以

128

字

节块的形式传输数据，每个块都使用一个校验过程来进行错误检测。标准

XModem

协议帧格式如图

1 

所示：

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 SOH 

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信息包序号

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信息包序号的补码

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数据区

段

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校验

 | 

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