基于FPGA的智能在线升级存储系统设计

来源：电子测量技术杂志2024年第18期北京时间：

作者：党瑞阳，吴柯锐，张会新，张华，闫文璇

单位：1.中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室 太原 030051; 2.中国人民解放军93160部队 北京 100076

摘要：为解决工业测试领域中存储系统程序更新需频繁拆卸的问题且存在无上位机数据存储的特殊需求，提出基于FPGA的智能在线升级存储系统设计。系统以FPGA为主控，采用千兆以太网与FLASH组合方案，更新指令及配置文件通过千兆以太网下发到程序存储器，对SPI Flash进行分区擦除写入，从而实现FPGA程序的在线升级。同时，光耦指令解析模块使系统摆脱上位机依赖，能独立完成智能数据存储，此外，系统还集成自定义DR_UDP协议反馈可靠设计，优化了千兆以太网口的通信效率与稳定性。经功能验证分析，该系统运行稳定，灵活可靠，千兆以太网传输速率达700 Mb/s，且未发现数据丢失，可广泛应用于诸多不便拆卸的场景。

关键词：千兆以太网;在线升级;光耦指令解析;自定义DR_UDP协议

基金资助：山西省高校科技创新计划(2022L530)、山西省基础研究计划青年项目基金（202303021222097）项目资助