标签: 远程配置

        最近的一个项目里有一项功能是，用ARM来配置FPGA，配置模式是FPP模式。这么做的目的是，ARM可以实现通过网络来实现FPGA配置文件的远程升级，从而实现FPGA的远程配置。          参考FPGA的芯片手册中关于其FPP配置的描述，FPGA要想实现FPP配置，需要完成三步：         第一步：硬件连接。硬件连接只要按照FPGA芯片手册中提供的参考电路连接即可，要注意手册中关于FPGA的模式选择的配置电路。         第二步：配置文件的生成。测试的时候我们使用的配置文件时.rbf格式的，由Quartus II软件直接生成，也可由.sof转换得来。         第三步：按照FPP配置时序来写入配置文件。FPGA芯片手册中给出了FPP配置的时序图，按照这个时序图来编写实现FPGA配置的程序(这里是ARM程序)。         在完成第三步以后，FPGA并不能初始化成功，测量FPGA引出来的CONF_DONE引脚，也是一直为低(CONF_DONE为低，说明FPGA在配置阶段就没有成功)。起初怀疑是FPP配置的连接电路有问题，检查排除了这个可能。后猜测可能是发送的数据不对的原因，可能是ARM这边发送一个数据，但FPGA这边接收的确实错误的数据，因为这块电路板上，ARM部分的最高电压是1.8V，而FPGA这边的最高电压是3.3V。打算编写程序测试一下是否是由于传输过程中数据不能正常接收的，但是由于一些原因，最终没有测试。而是一直在测是不是ARM的配置程序有问题，问题没有找到原因。偶然一个测试发现，在ARM发送.rbf文件的数据给FPGA时，nSTATUS信号会被拉低，而不是正常写入数据是的拉高。猜测nSTATUS被拉低的原因是由于nCONFIG信号被置低了，用示波器测量在写入配置数据期间nCONFIG的变化情况，果然nCONFIG被置低，导致FPGA重新开始配置过程。为什么写入.rbf的配置数据时，nCONFIG会被置低呢？测试发现，当不写入任何数据时，只用ARM拉高nCONFIG信号，nCONFIG不会变低。我们把写入的数据换成足够多数量的0x55数据组成的数组，重新写入到FPGA中，nCONFIG信号不会被置低。由此推断nCONFIG被置低应该是写入.rbf配置文件导致的。写入.rbf文件的过程是这样的，在ARM中读取.rbf文件，把读出的数据放到一个buffer里，然后发送给FPGA。因此我们就直接把.rbf文件中的数据读出并打印出来，然后做成一个数组，重新写入FPGA，nCONFIG依然会被置低。由于之前测试过把这个数组里的数据换成0x55，nCONFIG不会被置低，因此应该不是.rbf文件的读取并写入到FPGA的过程引发的问题，而是.rbf文件本身的问题导致nCONFIG被置低的。重新在Quartus II里 设置配置模式(Configure Scheme) ， 把AS模式更改为FPP模式 ，并且设置成配置文件不压缩的方式，重新编译生成.rbf文件。把更改后的.rbf文件写入到FPGA中，问题就解决了，FPGA也可以正常配置并正常进入到用户模式，自此，应用ARM对FPGA进行FPP配置就大功告成了。可是，问题虽然解决了，但是还有一些疑问没有消除，如果说只是.rbf文件的格式不对，那为什么只写入0x55时nCONFIG不被置低呢？还有为什么更改后的.rbf文件就可以实现FPGA的正常配置，而之前的.rbf不能实现FPGA的配置，而且会出现nCONFIG被置低的问题？猜测问题可能的原因是，没更改的.rbf文件由于生成的时候，在Quartus II中设置的配置模式是AS模式，因此在把这个.rbf文件数据写入的时候，FPGA被引导成AS模式，所以nCONFIG会被置低。写入更改后的.rbf文件到FPGA，在这个文件中FPGA的配置模式被设成了FPP模式，所以可以实现FPGA的正常配置。写入0x55，nCONFIG不被置低，有可能是因为0x55组成的数组中，并没有FPGA配置模式的引导数据，所以nCONFIG不会被FPGA置低，而是由ARM控制，被一直拉高。

(已在《无线电》杂志第10期刊登) 对于HTTP的思考 你也许会问，既然通过一个上位机程序可以完成这个任务，为什么还要通过浏览器实现呢？其实这两个方法各有优缺点，用上位机程序，用户可以自己定制协议，但是用户不仅需要安装该上位机程序，而且还要考虑面对不同的操作系统下的兼容情况。然而通过网页更新的话，只需要设备内嵌一个HTTP服务器，便省去了编写上位机程序的负担，并无须考虑去兼容不同的操作系统。当然，上位机程序可以实现UDP广播寻址终端，无需知道终端IP地址即可找到同一网段下的多个终端。而使用网页的话就只能是预先知道终端IP地址并逐一配置。 其实，对于通过网页配置相信大家并不陌生，家里有无线路由器的朋友估计都有实践经验。通过浏览器键入路由器的默认IP，然后根据网页提示就可以一步步地实现设备信息配置，诸如WiFi密码、SSID等。今天，我们就是来探究一下这个应用的原理，在单片机里实现一个HTTP服务器，通过这个HTTP服务器来配置设备信息，并实现了设备固件更新。 当然，我这里的这个HTTP服务器没有家里的路由器那样的功能强大，在这里也只是抛砖引玉，希望大家能够从中获取启发，设计出更出色的产品。方便起见，我们仍旧延续上一篇文章的平台——基于Cortex-M3的W5200评估板（STM32F108C8 + W5200）。   图1 W5200评估板 该评估板单片机的系统资源：64KB的闪存和20KB的SRAM。 （W5200可以和任何单片机配合使用，如果用户想使用其他单片机+W5200来实现的话，需要您自行修改代码，这里暂不提供其他库。） 功能演示 在我们展开谈论基于HTTP的远程配置和固件更新的原理之前，先给大家看一下我们这个程序小样的功能演示。感兴趣的朋友可以在接下来的文章中，了解到具体该功能是如何实现的。 步骤 1 ： 用ISP工具烧录Boot（评估板SW2 调至PROP），不了解的话，可以参考我们上一个主题内容。   图2用FlashLoader烧录boot.bin 步骤 2 ： 将评估板上SW2 调到RUN模式，打开ConfigTool。点击按钮 ，可查找到当前设备，并可通过按钮 ，将app.bin程序上传至评估板中，右侧可看到当前设备的IP地址及版本号等信息，此时版本号为1.0，如图： 图3配置工具烧录app.bin成功 ConfigTool这里的工作也很简单，就是在第一次Boot启动时，把App传给单片机。当App运行时，ConfigTool就无用武之地了，因为用浏览器就可以完成ConfigTool的工作了。 （注：以上途径并不是必须的，仅为了方便演示，保证boot和app程序已经烧录好即可。） 步骤 3 ： 在浏览器中输入W5200评估板的IP地址，回车后出现Web界面。 如图可看到，界面分为Device Settings和Firmware Updating两部分，其中Device Settings中依次列出W5200评估板的硬件版本号、MAC地址、IP地址、子网掩码以及默认网关基本配置。 用户可以配置其他IP地址，子网掩码及网关,并点击’Save settings and Reboot’，设置并重启生效； 图4 Web配置界面 如：在WEB界面上，将IP地址192.168.1.2改为192.168.1.20。更改后保存，等待后更改成功： 图5更改IP成功 步骤 4 ： 下面针对固件更新，点击“浏览”按钮，选择好要更新文件。 ；选好后开始上传，出现以下界面，更新过程需要6s.  图6等待升级完成 更新完成，可以看到新成功，版本号更改为5.0，IP地址以及界面颜色都进行了更新，如下图：   图7升级成功 是不是很简单？马上动手，也给你的设备加入一个HTTP服务器，实现远程配置升级功能吧。当然，配置和升级只是应用的一小部分，你也完全可以通过模拟/数字输入接入几个传感器，比如温度、湿度和PM2.5，这样打开浏览器就可以监视这些传感器数据了。 这个小样只是一个简单的功能及原理演示，下面就让我们来看一下这个基于 HTTP的远程配置和固件更新实现的思路及原理。 应用原理 1.  方框图 图8 HTTP远程更新固件框图 每次重启，均从首地址开始执行程序： 1启动进入BOOT区，若BOOT检测APP区的不为空，则跳转到APP区的首地址执行主程序； 2浏览器访问APP区的网页服务器 l  配置网络参数：即将浏览器中键入的参数通过APP更新到Configure Information区 l  远程更新固件：即进入到以下步骤3 3浏览器访问APP主程序的网页服务器，并通过浏览器将即将更新的APP写入到Backup区； 4当APP检测到Backup区域已经有新的APP程序后，跳转到BOOT区，执行更新操作； 5BOOT将APP区擦除，并将新APP从Backup区写入到APP区； 重启，重新执行程序。 继续阅读： http://blog.iwiznet.cn/?p=5861 作者：Katrina，Jerry，Cillian  感谢阅读！ 更多信息请关注WIZnet官方微博： http://weibo.com/wiznet2012

(已在《无线电》杂志第10期刊登) 对于HTTP的思考 你也许会问，既然通过一个上位机程序可以完成这个任务，为什么还要通过浏览器实现呢？其实这两个方法各有优缺点，用上位机程序，用户可以自己定制协议，但是用户不仅需要安装该上位机程序，而且还要考虑面对不同的操作系统下的兼容情况。然而通过网页更新的话，只需要设备内嵌一个HTTP服务器，便省去了编写上位机程序的负担，并无须考虑去兼容不同的操作系统。当然，上位机程序可以实现UDP广播寻址终端，无需知道终端IP地址即可找到同一网段下的多个终端。而使用网页的话就只能是预先知道终端IP地址并逐一配置。 其实，对于通过网页配置相信大家并不陌生，家里有无线路由器的朋友估计都有实践经验。通过浏览器键入路由器的默认IP，然后根据网页提示就可以一步步地实现设备信息配置，诸如WiFi密码、SSID等。今天，我们就是来探究一下这个应用的原理，在单片机里实现一个HTTP服务器，通过这个HTTP服务器来配置设备信息，并实现了设备固件更新。 当然，我这里的这个HTTP服务器没有家里的路由器那样的功能强大，在这里也只是抛砖引玉，希望大家能够从中获取启发，设计出更出色的产品。方便起见，我们仍旧延续上一篇文章的平台——基于Cortex-M3的W5200评估板（STM32F108C8 + W5200）。   图1 W5200评估板 该评估板单片机的系统资源：64KB的闪存和20KB的SRAM。 （W5200可以和任何单片机配合使用，如果用户想使用其他单片机+W5200来实现的话，需要您自行修改代码，这里暂不提供其他库。） 功能演示 在我们展开谈论基于HTTP的远程配置和固件更新的原理之前，先给大家看一下我们这个程序小样的功能演示。感兴趣的朋友可以在接下来的文章中，了解到具体该功能是如何实现的。 步骤 1 ： 用ISP工具烧录Boot（评估板SW2 调至PROP），不了解的话，可以参考我们上一个主题内容。   图2用FlashLoader烧录boot.bin 步骤 2 ： 将评估板上SW2 调到RUN模式，打开ConfigTool。点击按钮 ，可查找到当前设备，并可通过按钮 ，将app.bin程序上传至评估板中，右侧可看到当前设备的IP地址及版本号等信息，此时版本号为1.0，如图： 图3配置工具烧录app.bin成功 ConfigTool这里的工作也很简单，就是在第一次Boot启动时，把App传给单片机。当App运行时，ConfigTool就无用武之地了，因为用浏览器就可以完成ConfigTool的工作了。 （注：以上途径并不是必须的，仅为了方便演示，保证boot和app程序已经烧录好即可。） 步骤 3 ： 在浏览器中输入W5200评估板的IP地址，回车后出现Web界面。 如图可看到，界面分为Device Settings和Firmware Updating两部分，其中Device Settings中依次列出W5200评估板的硬件版本号、MAC地址、IP地址、子网掩码以及默认网关基本配置。 用户可以配置其他IP地址，子网掩码及网关,并点击’Save settings and Reboot’，设置并重启生效； 图4 Web配置界面 如： 在WEB界面上，将IP地址192.168.1.2改为192.168.1.20。更改后保存，等待后更改成功： 图5更改IP成功 步骤 4 ： 下面针对固件更新，点击“浏览”按钮，选择好要更新文件。 继续阅读：http://blog.iwiznet.cn/?p=5861 作者：Katrina，Jerry，Cillian  感谢阅读！ 更多信息请关注WIZnet官方微博： http://weibo.com/wiznet2012  

(已在《无线电》杂志第10期刊登) 对于HTTP的思考 你也许会问，既然通过一个上位机程序可以完成这个任务，为什么还要通过浏览器实现呢？其实这两个方法各有优缺点，用上位机程序，用户可以自己定制协议，但是用户不仅需要安装该上位机程序，而且还要考虑面对不同的操作系统下的兼容情况。然而通过网页更新的话，只需要设备内嵌一个HTTP服务器，便省去了编写上位机程序的负担，并无须考虑去兼容不同的操作系统。当然，上位机程序可以实现UDP广播寻址终端，无需知道终端IP地址即可找到同一网段下的多个终端。而使用网页的话就只能是预先知道终端IP地址并逐一配置。 其实，对于通过网页配置相信大家并不陌生，家里有无线路由器的朋友估计都有实践经验。通过浏览器键入路由器的默认IP，然后根据网页提示就可以一步步地实现设备信息配置，诸如WiFi密码、SSID等。今天，我们就是来探究一下这个应用的原理，在单片机里实现一个HTTP服务器，通过这个HTTP服务器来配置设备信息，并实现了设备固件更新。 当然，我这里的这个HTTP服务器没有家里的路由器那样的功能强大，在这里也只是抛砖引玉，希望大家能够从中获取启发，设计出更出色的产品。方便起见，我们仍旧延续上一篇文章的平台——基于Cortex-M3的W5200评估板（STM32F108C8 + W5200）。   图1 W5200评估板 该评估板单片机的系统资源：64KB的闪存和20KB的SRAM。 （W5200可以和任何单片机配合使用，如果用户想使用其他单片机+W5200来实现的话，需要您自行修改代码，这里暂不提供其他库。） 功能演示 在我们展开谈论基于HTTP的远程配置和固件更新的原理之前，先给大家看一下我们这个程序小样的功能演示。感兴趣的朋友可以在接下来的文章中，了解到具体该功能是如何实现的。 步骤 1 ： 用ISP工具烧录Boot（评估板SW2 调至PROP），不了解的话，可以参考我们上一个主题内容。   图2用FlashLoader烧录boot.bin 步骤 2 ： 将评估板上SW2 调到RUN模式，打开ConfigTool。点击按钮 ，可查找到当前设备，并可通过按钮 ，将app.bin程序上传至评估板中，右侧可看到当前设备的IP地址及版本号等信息，此时版本号为1.0，如图： 图3配置工具烧录app.bin成功 ConfigTool这里的工作也很简单，就是在第一次Boot启动时，把App传给单片机。当App运行时，ConfigTool就无用武之地了，因为用浏览器就可以完成ConfigTool的工作了。 （注：以上途径并不是必须的，仅为了方便演示，保证boot和app程序已经烧录好即可。） 步骤 3 ： 在浏览器中输入W5200评估板的IP地址，回车后出现Web界面。 如图可看到，界面分为Device Settings和Firmware Updating两部分，其中Device Settings中依次列出W5200评估板的硬件版本号、MAC地址、IP地址、子网掩码以及默认网关基本配置。 用户可以配置其他IP地址，子网掩码及网关,并点击’Save settings and Reboot’，设置并重启生效； 图4 Web配置界面 如： 在WEB界面上，将IP地址192.168.1.2改为192.168.1.20。更改后保存，等待后更改成功： 图5更改IP成功 步骤 4 ： 下面针对固件更新，点击“浏览”按钮，选择好要更新文件。 继续阅读：http://blog.iwiznet.cn/?p=5861 作者：Katrina，Jerry，Cillian  感谢阅读！ 更多信息请关注WIZnet官方微博： http://weibo.com/wiznet2012