本发明涉及通信设备技术领域，具体牵涉到一种通信设备内的fpga器件远程配置更新的方法。
背景技术：
fpga(programmablegatearray)，即现场可编程门阵列器件，具备并行计算能力，且功能强大，可定制性非常强，在要求高精度、高实时的通信设备领域，应用的极为广泛。目前通信设备中一般都至少有一个fpga器件，例如fpga、或fpga专用配置存储eprom、或cpld器件等fpga器件，此类器件内部存储的程序对于设备的运行有决定性的作用。本文中将其统称为fpga器件。然而，目前大多数通信设备中的fpga器件内部的配置文件，还是在出厂的时候固化的，如果后期需要升级fpga器件的配置文件，则需要将通信设备的外壳打开，并使用专门的下载器材通过jtag或者其他接口下载。这给通信设备的维护带来了极大的不便，人力和时间成本均大量增加。
另一方面，通信设备的外壳面板上一般都有网管接口，可以通过以太网连接到pc机或其他设备，并且，为了提升性能和增强稳定性，大多数的大型通信设备都能运行某种嵌入式操作系统，例如linux、vxworks等等，也就是说，在不打开机箱的情况下，是可以通过网管接口访问通信设备，并使用其内的操作系统管理其内部资源的。
但是，如果想通过网管接口访问通信设备并进行完整的人机交互和文件传输，需要先实现复杂的tcp/ip协议或者udp协议，解析数据包并手动对数据进行处理，十分不便。
技术实现要素：
本发明的目的是设计一种通信设备内的fpga器件远程配置更新的方法，本方法将通信设备与pc机联网，相应的fpga器件的配置更新文件传送给通信设备内的嵌入式web服务器，通信设备的嵌入式操作系统从嵌入式web服务器接收fpga的xsvf格式配置文件，并解析为jtag指令，最终通过控制通用管脚gpio模拟出的jtag总线上的电平高低和时序实现所连接的相关fpga器件的配置更新。本发明无需打开通信设备的机箱即可实现通信设备内fpga器件的远程配置更新，极大地方便通信设备的维护和更新，显著节约人力和物力成本。
本发明设计的一种通信设备内的fpga器件远程配置更新的方法，所述通信设备包括cpu(中心处理器)、最小系统和fpga器件，fpga器件与cpu及最小系统连接。所述最小系统安装有嵌入式操作系统，所述通信设备配有网管接口以及cpu及最小系统的多个通用管脚。
本发明的一种通信设备内的fpga器件远程配置更新的方法，主要步骤如下：
ⅰ、嵌入式web服务器安装于所述嵌入式操作系统内，cpu的四个通用管脚gpio引出模拟jtag时序，且上述四个通用管脚gpio模拟出的jtag总线连接待编程的n个fpga器件，n个fpga器件为器件1、器件2、…器件n，n大于等于1。器件1、器件2、…器件n以菊花链的形式连接。
所述fpga器件为fpga芯片、或者与fpga以主模式连接的可编程存储器(promprogrammablerom)，或者与fpga以主模式连接的复杂可编程逻辑器件(cpldcomplexprogrammablelogicdevice)。所述fpga器件均支持jtag下载协议。
所述cpu为嵌入式cpu。
所述嵌入式web服务器是goahead嵌入式web服务器。
选取4个所述通用管脚gpio，依次模拟为标准的jtag接口的4线：tms、tck、tdi、tdo，其中tms和tck信号线上有上拉电阻。
ⅱ、pc机经有线或无线以太网连接于通信设备的网管接口；当pc机联通通信设备的cpu，在pc机的web浏览器中输入通信设备的ip地址进行访问，得到通信设备的嵌入式web服务器提供的web页面；
ⅲ、在pc机上的fpga开发环境impact中生成准备更新到某个fpga器件的xsvf格式的配置文件，其中包含有该fpga器件在菊花链上的位置信息及配置信息；然后在pc机上进入步骤ⅱ打开的web页面，并使用页面上的浏览按钮选中本步骤生成的xsvf格式的配置文件；
ⅳ、在步骤ⅱpc机得到的web页面中点击“发送”、将fpga器件更新配置的xsvf格式文件以html标准中的“form”形式发送到通信设备的嵌入式web服务器；
ⅴ、通信设备接收到fpga器件的更新文件后，嵌入式web服务器将收到的xsvf格式的配置文件传递给嵌入式操作系统，嵌入式操作系统解析xsvf格式文件的具体含义，并将该文件内容转换为jtag指令；
ⅵ、cpu按步骤ⅴ的jtag指令通过控制通用管脚gpio模拟出的jtag总线上的电平高低和时序实现对所连接的相关fpga器件的编程，即实现其配置更新。
一次配置更新完成后，在cpu上选取的4个通用管脚gpio均设置为高阻状态，不影响jtag总线上的其他操作，完全兼容通信设备本身原有的特性。
所述步骤ⅲ中，当选择要更新的fpga器件为与fpga以主模式连接的可编程存储器prom，其存储的配置文件具有掉电不丢失的特性；如果该prom与其fpga之间有信号线连接，也就是以主串模式相连，在步骤ⅵ配置完毕后，可编程存储器prom存储其配置更新文件，并在下次启动后此可编程存储器prom自动通过信号线对其所连接的fpga进行配置。
与现有技术相比，本发明一种通信设备内的fpga器件远程配置更新的方法优点为：1、近年来嵌入式web服务器发展迅猛，将嵌入式web服务器嵌入到资源有限的通信设备的最小系统的嵌入式操作系统中成为了可能，具备显示复杂动态网页能力的小型web服务器可与pc机联网，得到相关fpga的配置更新文件；无需手动解析tcp/ip数据包，并且接收到的数据更加稳定可靠；2、选取通信设备上原有的网管接口与pc机联网，将嵌入式web服务器、嵌入式操作系统和jtag下载协议结合起来，实现通信设备内的fpga器件的远程配置更新；因无需开箱，也无需专门的下载设备，极大地方便通信设备的维护更新，显著节约人力和物力成本。
附图说明
图1为本通信设备内的fpga器件远程配置更新的方法实施例步骤ⅰ的通信设备各部件连接结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明：
本通信设备内的fpga器件远程配置更新的方法实施例的通信设备及所连接的pc机如图1所示。虚线框表示通信设备，包括嵌入式cpu(中心处理器)、最小系统和fpga器件，fpga器件与cpu及最小系统连接。本例最小系统安装有嵌入式操作系统，通信设备配有网管接口以及cpu及最小系统的多个通用管脚。
本通信设备内的fpga器件远程配置更新的方法实施例，主要步骤如下：
ⅰ、goahead嵌入式web服务器安装于所述嵌入式操作系统内。
cpu的四个通用管脚gpio依次模拟为标准的jtag接口的4线：tms、tck、tdi、tdo，其中tms和tck信号线上有上拉电阻。
本例四个通用管脚gpio模拟出的jtag总线连接待编程的本通信设备的3个fpga器件，器件1为fpga芯片、器件2为与fpga以主模式连接的可编程存储器prom，器件3与fpga以主模式连接的复杂可编程逻辑器件cpld。本例各fpga器件均支持jtag下载协议。3个fpga器件以菊花链的形式连接。
ⅱ、pc机经有线以太网连接于通信设备的网管接口；当pc机联通通信设备的cpu，在pc机的web浏览器中输入通信设备的ip地址进行访问，得到通信设备的嵌入式web服务器提供的web页面；
ⅲ、在pc机上的fpga开发环境impact中生成准备更新到某个fpga器件的xsvf格式的配置文件，其中包含有该fpga器件在菊花链上的位置信息及配置信息；然后在pc机上进入步骤ⅱ打开的web页面，并使用页面上的浏览按钮选中本步骤生成的xsvf格式的配置文件；
ⅳ、在步骤ⅱpc机得到的web页面中点击“发送”、将fpga器件更新配置的xsvf格式文件以html标准中的“form”形式发送到通信设备的嵌入式web服务器；
ⅴ、通信设备接收到fpga器件的更新文件后，嵌入式web服务器将收到的xsvf格式的配置文件传递给嵌入式操作系统，嵌入式操作系统解析xsvf格式文件的具体含义，并将该文件内容转换为jtag指令；
ⅵ、cpu按步骤ⅴ的jtag指令通过控制通用管脚gpio模拟出的jtag总线上的电平高低和时序实现对所连接的相关fpga器件的编程，即实现其配置更新。
一次配置更新完成后，在cpu上选取的4个通用管脚gpio均设置为高阻状态。
本例器件2为与fpga以主模式连接的可编程存储器prom，且该prom与其fpga之间有信号线连接，也就是以主串模式相连，在步骤ⅵ配置完毕后，器件2可编程存储器prom存储其配置更新文件，并在下次启动后此可编程存储器prom自动通过信号线对其所连接的fpga进行配置。
上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本发明并非限定于此。凡在本发明的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。