0　引言

    在工控領域，PLC系統配套的遠程在線調試技術已經非常成熟^[1]，而以FPGA為核心的系統，市面上還未出現成熟的可遠程在線調試的產品。當FPGA系統出現故障時，依然需要工程師到現場分析與調試。而FPGA動態可重構技術是實現遠程升級和調試的一種可行方法。

    FPGA動態可重構指FPGA內時序邏輯的發生不是通過調用芯片內不同區域和不同邏輯的資源組合實現的，而是通過對FPGA全局或局部邏輯進行動態重構實現的^[2]，其主要分為全局動態可重構技術和部分動態可重構技術。

    FPGA動態可重構技術，有如下方法可實現：

    (1)采用外圍芯片，如ARM或CPU，通過JTAG或者selectMAP接口對FPGA進行動態重構^[3]。該方法較靈活，但是系統中存在使用一個主控芯片，對成本、尺寸和功耗均有影響。

    (2)采用FPGA內置的MicroBlaze或者ZYNQ系列的ARM對FPGA進行全局動態重構^[4]。該方法較靈活，成本較低，但是該方法為全局重構方式^[5]，對Flash大小有限制，同時全局重構方式是采用存儲于Flash update空間中的bin文件來完成FPGA更新功能，該bin文件所對應的待更新FPGA程序為正式版程序，不適合遠程調試時而使用的中間版調試程序。

    (3)在特殊領域中，采用部分局部可重構技術，可實現FPGA內SRAM區域動態重構^[6]，以避免特殊環境中FPGA可能發生的單粒子翻轉而影響到FPGA核心功能，但是其應用領域較狹窄，不適合本研究所處的工控領域^[7]。

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作者信息：

官劍1，錢雪磊2，韓留軍1，薛培1，邵春偉1

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