X射线二维硅像素探测器是针对北京同步辐射光源对X射线探测器的重大技术需求所研制的新型仪器。该探测器系统主要由五部分组成,分别为：硅传感器阵列、前端读出电子学、前端系统结构及封装、实时数据传输及处理和后端数据采集系统。其中,前端读出电子学PCB板上包含用于数据缓冲处理的现场可编程门阵列(Field programmable gate array, FPGA)。整个探测器工作在辐射环境中,且前端电子学部分被放置在密封的冷却容器中。本文即针对前端电子学的FPGA设计远程升级方案,使得在不打开冷却容器的情况下,脱离专用的(USB-JTAG Universal serial bus-joint test action group)下载线缆对FPGA进行灵活可靠的远程升级和调试。本文基于传统的以ARM微处理器为主控的设计思想,采用Xilinx的一种新型全可编程片上系统(All programmble System-on-Chip, AP SoC)架构的Zynq-7000可拓展处理平台作为主控芯片,针对FPGA的JTAG接口配置方式进行远程升级系统的设计。Zynq-7000单芯片集成了ARM和FPGA硬件资源,整体设计包括硬件和软件两部分。硬件部分包括芯片的选择、原理图和PCB的设计、Zynq处理器系统的模块化搭建以及JTAG模拟驱动器的IP核代码设计。软件部分首先需要移植FreeRTOS操作系统和LwIP协议栈,然后使用C语言基于Xilinx虚拟线缆(Xilinx visual cable, XVC)协议编写JTAG Server程序,最终实现升级系统与上位机软件的TCP/IP数据通信。文章最后对远程升级系统进行了功能和性能测试,结果表明本系统能够实现灵活可靠的基于网络的FPGA的远程更新和调试。本文设计的FPGA远程升级系统优势明显。首先,使用的Zynq芯片集ARM和FPGA的功能与优势于一体,在提高系统性能的同时,大大降低了硬件设计的复杂度。其次,本设计基于XVC协议,直接针对TCP/IP网络和FPGA的JTAG接口进行应用程序设计,无需额外开发基于TCP/IP的上位机应用软件,提高了系统的灵活性和可拓展性。再次,基于网络的数据通信可靠性高,基于JTAG接口的配置方式还支持多片FPGA的串行配置。因此,本文的远程升级系统对基于FPGA的系统设计和维护方式的进一步发展有非常重要的实际意义,尤其是对恶劣环境下的联网设备的维护等。同时也为AP SoC技术的应用推广提供了很好的参考方案。