一种FPGA及其接口转换电路的制作方法

本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种接口转换电路，本发明还涉及一种fpga。

背景技术：

fpga(field－programmablegatearray，现场可编程门阵列)经常需要配置与调试，在对fpga进行配置与调试的过程中，需要将fpga与电脑连接起来进行数据传输，现有技术中，用户需要使用fpga厂家提供的配置电缆将电脑与fpga连接起来实现数据传输，但是每种fpga必须使用自身专用的配置电缆，用户必须随身携带专用的配置电缆，增加了用户的负担，且一旦用户忘记携带该配置电缆，便无法对fpga进行配置或调试，降低了工作效率。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种接口转换电路，减小了用户的负担，提高了工作效率；本发明的另一目的是提供一种包括上述接口转换电路的fpga，减小了用户的负担，提高了工作效率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种接口转换电路，包括：

通用串行总线usb接口，用于用户通过其与配置终端实现物理连接；

分别与所述usb接口、现场可编程门阵列fpga本体以及电源连接的接口转换装置，用于在通过所述usb接口接收到所述配置终端发送的的验证指令后，将预存的厂家信息通过所述usb接口发送至所述配置终端，以便所述配置终端进行验证，还用于将所述配置终端通过所述usb接口传输的数据由usb总线协议形式转换为联合测试行为组织jtag协议形式后，发送至所述fpga本体，还用于将所述fpga本体传输的数据由所述jtag协议形式转换为所述usb总线协议形式后，通过所述usb接口发送至所述配置终端；

所述电源，用于为所述接口转换装置供电。

优选地，所述接口转换装置包括：

存储模块，用于存储厂家信息；

分别与所述usb接口、所述fpga本体、存储模块以及电源连接的接口转换模块，用于将所述配置终端通过所述usb接口传输的数据由usb总线协议形式转换为联合测试行为组织jtag协议形式后，发送至所述fpga本体，还用于将所述fpga本体传输的数据由所述jtag协议形式转换为所述usb总线协议形式后，通过所述usb接口发送至所述配置终端。

优选地，所述接口转换模块包括：

与电平转换芯片连接的接口转换芯片，用于将所述配置终端通过所述usb接口传输的数据由usb总线协议形式转换为联合测试行为组织jtag协议形式后，发送至所述fpga本体，还用于将所述fpga本体传输的数据由所述jtag协议形式转换为所述usb总线协议形式后，通过所述usb接口发送至所述配置终端；

所述电平转换芯片，用于将所述接口转换芯片传输的数据进行第一预设比例的降压处理后发送至所述fpga本体，还用于将所述fpga本体传输的数据进行第二预设比例的升压处理后发送至所述接口转换芯片。

优选地，所述电平转换芯片为直流dc-dc变压器。

优选地，所述存储模块为带电可擦可编程读写存储器eeprom。

优选地，所述usb接口为mini-usb接口。

优选地，该接口转换电路还包括：

分别与所述usb接口以及所述接口转换装置连接的静电保护模块，用于泄放瞬间的大电流。

优选地，所述静电保护模块为瞬态抑制tvs二极管。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种fpga，包括如上任一项所述的接口转换电路。

本发明提供了一种接口转换电路，包括通用串行总线usb接口，用于用户通过其与配置终端实现物理连接；分别与usb接口、现场可编程门阵列fpga本体以及电源连接的接口转换装置，用于在通过usb接口接收到配置终端发送的的验证指令后，将预存的厂家信息通过usb接口发送至配置终端，以便配置终端进行验证，还用于将配置终端通过usb接口传输的数据由usb总线协议形式转换为联合测试行为组织jtag协议形式后，发送至fpga本体，还用于将fpga本体传输的数据由jtag协议形式转换为usb总线协议形式后，通过usb接口发送至配置终端；电源，用于为接口转换装置供电。

可见，本发明中，接口转换装置可以在通过usb接口接收到配置终端发送的的验证指令后，将预存的厂家信息通过usb接口发送至配置终端，以便配置终端进行验证，验证通过后，接口转换装置可以将配置终端通过usb接口发送的数据由usb总线协议形式转换为jtag协议形式后发送至fpga本体，还可以将fpga本体发送的数据由jtag协议形式转换为usb总线协议形式后通过usb接口发送至配置终端，从而实现了配置终端与fpga本体间的数据传输，由于本发明中的接口转换电路内部已经预存了厂家信息，在本发明提供的接口转换电路的基础上，用户仅需使用常见的usb数据线便可实现配置终端与fpga间的数据传输，且即使忘带了usb数据线，也可使用任意一根usb数据线来连接接口转换电路以及配置终端，减小了用户的负担，工作效率较高。

本发明还提供了一种fpga，具有如上接口转换电路相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种接口转换电路的结构示意图；

图2为本发明提供的另一种接口转换电路的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种接口转换电路，减小了用户的负担，提高了工作效率；本发明的另一核心是提供一种包括上述接口转换电路的fpga，减小了用户的负担，提高了工作效率。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明提供的一种接口转换电路的结构示意图，包括：

usb(universalserialbus，通用串行总线)接口，用于用户通过其与配置终端实现物理连接；

分别与usb接口1、fpga本体以及电源3连接的接口转换装置2，用于在通过usb接口1接收到配置终端发送的的验证指令后，将预存的厂家信息通过usb接口1发送至配置终端，以便配置终端进行验证，还用于将配置终端通过usb接口1传输的数据由usb总线协议形式转换为jtag(jointtestactiongroup，联合测试行为组织)协议形式后，发送至fpga本体，还用于将fpga本体传输的数据由jtag协议形式转换为usb总线协议形式后，通过usb接口1发送至配置终端；

电源3，用于为接口转换装置2供电。

具体的，预存的厂家信息可以为多种，需要工作人员将厂家信息预先存储好，此种情况下，在配置终端通过usb接口1发送验证指令到接口转换装置2后，接口转换装置2便可以将预存的厂家信息通过usb接口1发送至配置终端，以便配置终端进行验证，只有在验证通过后，配置终端才可以与fpga本体之间进行数据传输，以完成对fpga本体的配置与调试，由于本发明实施例中的接口转换电路连接在fpga本体上，且接口转换装置2中预存有厂家信息，用户无需再使用专用的配置电缆，仅需使用任何一根常见的usb数据线将接口转换电路中的usb接口1与配置终端连接起来，便可以对fpga本体进行配置与调试，减小了用户的负担，即使忘记携带自己的usb数据线，也可以使用别人的任意一根usb数据线，提高了工作效率。

具体的，用户若需要对fpga本体进行配置与调试，则需利用usb数据线将接口转换电路中的usb接口1与配置终端连接起来，此种情况下，可以通过配置终端向接口转换装置2发送验证指令，随即可以收到接口转换装置2发送的厂家信息进行验证，若验证通过，则配置终端便可与fpga本体之间进行数据交互过程，由于fpga本体可识别的协议为jtag协议，而配置终端可以识别的协议为usb协议，因此需要接口转换装置2进行数据的协议转换，即将由配置终端发向fpga本体的数据转换为jtag协议，将由fpga本体发向配置终端的数据转换为usb协议，此种情况下，便可顺利地对fpga本体进行配置与调试。

其中，配置终端发送至fpga本体的数据中可以包括一些数据获取指令，fpga本体在获取到这些数据获取指令后，便可以将对应的数据通过接口转换电路发送至配置终端。

其中，配置终端可以为多种类型，例如可以为计算机等，本发明实施例在此不做限定。

具体的，接口转换装置2与fpga的物理连接形式可以为多种，本发明实施例在此不做限定。

其中，电源3可以为多种形式的电源3，例如直流电源3等，其可以为接口转换装置2供电，本发明实施例在此不做限定。

本发明提供了一种接口转换电路，包括通用串行总线usb接口，用于用户通过其与配置终端实现物理连接；分别与usb接口、现场可编程门阵列fpga本体以及电源连接的接口转换装置，用于在通过usb接口接收到配置终端发送的的验证指令后，将预存的厂家信息通过usb接口发送至配置终端，以便配置终端进行验证，还用于将配置终端通过usb接口传输的数据由usb总线协议形式转换为联合测试行为组织jtag协议形式后，发送至fpga本体，还用于将fpga本体传输的数据由jtag协议形式转换为usb总线协议形式后，通过usb接口发送至配置终端；电源，用于为接口转换装置供电。

可见，本发明中，接口转换装置可以在通过usb接口接收到配置终端发送的的验证指令后，将预存的厂家信息通过usb接口发送至配置终端，以便配置终端进行验证，验证通过后，接口转换装置可以将配置终端通过usb接口发送的数据由usb总线协议形式转换为jtag协议形式后发送至fpga本体，还可以将fpga本体发送的数据由jtag协议形式转换为usb总线协议形式后通过usb接口发送至配置终端，从而实现了配置终端与fpga本体间的数据传输，由于本发明中的接口转换电路内部已经预存了厂家信息，在本发明提供的接口转换电路的基础上，用户仅需使用常见的usb数据线便可实现配置终端与fpga间的数据传输，且即使忘带了usb数据线，也可使用任意一根usb数据线来连接接口转换电路以及配置终端，减小了用户的负担，工作效率较高。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，接口转换装置2包括：

存储模块21，用于存储厂家信息；

分别与usb接口1、fpga本体、存储模块21以及电源3连接的接口转换模块22，用于将配置终端通过usb接口1传输的数据由usb总线协议形式转换为联合测试行为组织jtag协议形式后，发送至fpga本体，还用于将fpga本体传输的数据由jtag协议形式转换为usb总线协议形式后，通过usb接口1发送至配置终端。

具体的，存储模块21可以用于存储厂家信息，其可以为多种类型，例如可以选用非易失性存储器，此种情况下，在fpga断电后，存储模块21内的数据便不会丢失，在下一次上电时，接口转换装置2便可以利用其进行验证，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，接口转换模块22包括：

与电平转换芯片222连接的接口转换芯片221，用于将配置终端通过usb接口1传输的数据由usb总线协议形式转换为联合测试行为组织jtag协议形式后，发送至fpga本体，还用于将fpga本体传输的数据由jtag协议形式转换为usb总线协议形式后，通过usb接口1发送至配置终端；

电平转换芯片222，用于将接口转换芯片221传输的数据进行第一预设比例的降压处理后发送至fpga本体，还用于将fpga本体传输的数据进行第二预设比例的升压处理后发送至接口转换芯片221。

具体的，考虑到fpga本体通常情况下需要的电压值为1.8v，而常规的接口转换芯片221所输出数据的电平值通常高于1.8v，例如可以为3.3v等，此种情况下，电平转换芯片222便可以将接口转换芯片221传输的数据进行第一预设比例的降压处理后发送至fpga本体，当然，还可以将fpga本体发送至配置终端的数据进行第二预设比例的升压处理后发送至接口转换芯片221，此种情况下能够进一步保证配置与调试工作的顺利进行。

其中，第一预设比例以及第二预设比例可以根据实际情况进行自主设定，例如第一预设比例可以设置为3.3:1.8，而第二预设比例可以设置为1.8:3.3等，本发明实施例在此不做限定。

其中，接口转换芯片221可以为多种类型，例如可以为ft4232h型等，该芯片可以实现4路usb转多种类型的串口，例如uart(universalasynchronousreceiver/transmitter，通用异步收发传输器)、mpsse(multi-protocolsynchronousserialengine，多协议同步串行接口)以及jtag等，该芯片可以实现usb2.0的全部协议，不需要进行其他的变成，使用起来非常方便。

其中，电源3可以为接口转换芯片221提供多种类型的直流电压，例如可以同时提供3.3v以及1.8v两种类型的电压，且电源3可以有很多中类型，例如可以为12v直流源与dc(directcurrent，直流电)-dc变压器的组合，dc-dc变压可以将12v直流源输出的12v电压转换为接口转换芯片221需要的3.3v或1.8v电压后提供给接口转换芯片221，本发明实施例在此不做限定。

其中，接口转换芯片221也可以为多种类型，例如可以为txb0304rutr型等，本发明实施例在此不做限定。

另外，需要说明的是，考虑到fpga可能有很多路数据接口，为了方便切换使用，某些情况下可能需要将本发明实施例中的接口转换电路关闭，本发明实施例中的接口转换芯片221上有使能引脚，可以通过外部控制该使能引脚，控制电平转换芯片222的启动以及停止，进而控制接口转换电路的开启以及关闭。

作为一种优选的实施例，电平转换芯片222为直流dc-dc变压器。

具体的，dc-dc变压器具有结构简单、精准度高以及寿命长等优点。

当然，除了dc-dc变压器外，电平转换芯片222还可以为其他类型，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，存储模块21为eeprom(electricallyerasableprogrammablereadonlymemory，带电可擦可编程读写存储器)。

具体的，eeprom具有掉电不丢数据、成本低、稳定性高以及寿命长等优点。

其中，epprom可以为多种类型，例如可以为at93c56b型等，本发明实施例在此不做限定。

当然，除了eeprom外，存储模块21还可以为其他类型，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，usb接口1为mini-usb接口1。

具体的，mini-usb接口1具有体积小、通用性强以及寿命长等优点。

当然，除了mini-usb接口1外，usb接口1还可以为其他类型，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，该接口转换电路还包括：

分别与usb接口1以及接口转换装置2连接的静电保护模块4，用于泄放瞬间的大电流。

为了更好地对本发明实施例进行说明，请参考图2，图2为本发明提供的另一种接口转换电路的结构示意图。

具体的，考虑到接口转换电路在某些情况下可能会有静电流过，期间产生的大电流可能会对相关器件造成损坏，例如用户用手直接触碰到usb接口1时，用户手上的静电可能会释放到接口转换电路中去，本发明实施例中的静电保护模块4可以将瞬间的大电流泄放掉，此种情况下，便保护了相关器件不受损坏，降低了维修成本。

作为一种优选的实施例，静电保护模块4为tvs(transientvoltagesuppressor，瞬态抑制)二极管。

具体的，tvs二极管具有响应速度快以及浪涌吸收能力强等优点。

当然，除了tvs二极管外，静电保护模块4还可以为其他类型，本发明实施例在此不做限定。

本发明还提供了一种fpga，包括如上任一实施例的接口转换电路。

对于本发明实施例提供的fpga的介绍请参照前述接口转换电路的实施例，本发明实施例在此不做限定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。