Intel Stratix 10配置用户指南

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ID 683762
日期 12/16/2019
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1. Intel® Stratix® 10配置用户指南 2. Intel® Stratix® 10配置详情 3. Intel® Stratix® 10配置方案 4. 在设计中包含Reset Release Intel® FPGA IP 5. 远程系统更新(RSU) 6. Intel® Stratix® 10配置特性 7. Intel® Stratix® 10调试指南 8. Intel® Stratix® 10配置用户指南存档 9. Intel® Stratix® 10配置用户指南的文档修订历史
1. Intel® Stratix® 10配置用户指南 x
1.1. Intel® Stratix® 10配置概述 1.2. Intel® Stratix® 10配置体系结构
1.1. Intel® Stratix® 10配置概述 x
1.1.1. 配置和相关信号 1.1.2. 支持在 Intel® Stratix® 10器件中进行配置的Intel下载电缆
1.2. Intel® Stratix® 10配置体系结构 x
1.2.1. 安全器件管理器(Secure Device Manager)
1.2.1. 安全器件管理器(Secure Device Manager) x
1.2.1.1. 更新SDM固件 1.2.1.2. 指定 Intel® Stratix® 10 SoC器件的引导顺序
2. Intel® Stratix® 10配置详情 x
2.1. Intel® Stratix® 10配置时序图 2.2. 配置流程图 2.3. 对HPS， PCIe* ，eSRAM和HBM2的额外时钟要求 2.4. Intel® Stratix® 10配置管脚 2.5. 配置时钟
2.4. Intel® Stratix® 10配置管脚 x
2.4.1. SDM管脚映射 2.4.2. MSEL设置 2.4.3. 可选配置信号的器件配置管脚
2.4.3. 可选配置信号的器件配置管脚 x
2.4.3.1. 指定可选配置管脚 2.4.3.2. 使能复用管脚 2.4.3.3. 配置管脚I/O标准，驱动强度和IBIS模型 2.4.3.4. 用于电源管理和SmartVID的SDM I/O管脚 2.4.3.5. 指定用于部分重配置(PR)的管脚
2.5. 配置时钟 x
2.5.1. 设置配置时钟源 2.5.2. OSC_CLK_1时钟输入
3. Intel® Stratix® 10配置方案 x
3.1. Avalon-ST配置 3.2. AS配置 3.3. SD/MMC配置 3.4. JTAG配置
3.1. Avalon-ST配置 x
3.1.1. Avalon® -ST配置方案硬件组件和文件类型 3.1.2. 使能Avalon-ST器件配置 3.1.3. AVST_READY信号 3.1.4. RBF配置文件格式 3.1.5. Avalon-ST单器件配置 3.1.6. Avalon® -ST配置方案的调试指南 3.1.7. Avalon-ST x8的QSF约束 3.1.8. Avalon-ST x16的QSF约束 3.1.9. Avalon-ST x32的QSF约束 3.1.10. 用于 Avalon® -ST配置方案的IP：Intel FPGA Parallel Flash Loader II IP Core
3.1.10. 用于 Avalon® -ST配置方案的IP：Intel FPGA Parallel Flash Loader II IP Core x
3.1.10.1. 功能说明 3.1.10.2. 使用PFL II IP Core 3.1.10.3. PFL II参数 3.1.10.4. PFL II信号
3.1.10.1. 功能说明 x
3.1.10.1.1. 生成并编程.pof到CFI Flash中 3.1.10.1.2. 使用PFL II IP Core控制Avalon-ST配置 3.1.10.1.3. 映射PFL II IP内核和闪存地址 3.1.10.1.4. 在Flash .pof中实现多个页面 3.1.10.1.5. 存储选项比特 3.1.10.1.6. 验证选项比特起始和结束地址 3.1.10.1.7. 在CFI闪存器件中实现页面(Page)模式和选项位(Option Bit)
3.1.10.2. 使用PFL II IP Core x
3.1.10.2.1. 将.sof转换成.pof文件 3.1.10.2.2. 创建单独的PFL II功能 3.1.10.2.3. 顺序编程CPLD和闪存器件 3.1.10.2.4. 分别编程CPLD和闪存器件 3.1.10.2.5. 定义新的CFI闪存器件
3.2. AS配置 x
3.2.1. AS配置方案硬件组件和文件类型 3.2.2. AS单器件配置 3.2.3. 使用多个串行闪存器件的AS 3.2.4. AS配置时序参数 3.2.5. 所允许的最大外部AS_DATA管脚偏斜延迟指南 3.2.6. 编程串行闪存器件 3.2.7. 串行闪存布局 3.2.8. AS_CLK 3.2.9. 主动串行配置软件设置 3.2.10. Intel® Quartus® Prime编程步骤 3.2.11. AS配置方案的调试指南 3.2.12. AS的QSF约束
3.2.6. 编程串行闪存器件 x
3.2.6.1. 使用AS接口对串行闪存器件进行编程 3.2.6.2. 使用JTAG接口对串行闪存器件进行编程
3.2.7. 串行闪存布局 x
3.2.7.1. 了解Quad SPI Flash字节寻址
3.2.10. Intel® Quartus® Prime编程步骤 x
3.2.10.1. 使用Programming File Generator生成编程文件 3.2.10.2. 将.pof文件编程到串行闪存器件中 3.2.10.3. 将.jic文件编程到串行闪存器件中
3.3. SD/MMC配置 x
3.3.1. SD/MMCSD/MMC单器件配置
3.4. JTAG配置 x
3.4.1. JTAG配置方案硬件组件和文件类型 3.4.2. JTAG器件配置 3.4.3. JTAG多器件配置 3.4.4. JTAG配置方案的调试指南
3.4.2. JTAG器件配置 x
3.4.2.1. 使用下载电缆连接进行JTAG单器件配置 3.4.2.2. 使用微处理器的JTAG单器件配置
3.4.3. JTAG多器件配置 x
3.4.3.1. 使用下载电缆的JTAG多器件配置
4. 在设计中包含Reset Release Intel® FPGA IP x
4.1. 了解Reset Release IP要求 4.2. 对SDM_IO管脚分配INIT_DONE 4.3. 在设计中例化Reset Release IP 4.4. 门控PLL复位信号 4.5. 使用Partial Reconfiguration (PR)时的指南 4.6. 器件配置的详细说明
4.6. 器件配置的详细说明 x
4.6.1. 器件初始化 4.6.2. 防止寄存器上电期间初始化 4.6.3. 嵌入式存储器模块初始条件 4.6.4. 保护状态机逻辑
5. 远程系统更新(RSU) x
5.1. 远程系统更新功能描述 5.2. 执行Non-HPS远程系统更新功能的指南 5.3. 命令和响应 5.4. Quad SPI闪存布局 5.5. 使用Programming File Generator生成远程系统更新映像 5.6. 从FPGA内核进行远程系统更新的实例
5.1. 远程系统更新功能描述 x
5.1.1. RSU术语表 5.1.2. 使用AS配置进行远程系统更新 5.1.3. 远程系统更新配置映像 5.1.4. 远程系统更新配置顺序 5.1.5. 从损坏的映像进行RSU恢复 5.1.6. 使用出厂更新映像进行更新
5.3. 命令和响应 x
5.3.1. 操作命令 5.3.2. 错误代码响应
5.4. Quad SPI闪存布局 x
5.4.1. 高级闪存布局 5.4.2. 详细的Quad SPI闪存布局
5.4.1. 高级闪存布局 x
5.4.1.1. 标准(非RSU)闪存布局 5.4.1.2. RSU闪存布局 – SDM视角 5.4.1.3. RSU闪存布局 – 您的视角
5.4.2. 详细的Quad SPI闪存布局 x
5.4.2.1. RSU子分区布局 5.4.2.2. 子分区表布局 5.4.2.3. 配置指针模块布局 5.4.2.4. 修改应用程序映像列表 5.4.2.5. 应用映像布局
5.5. 使用Programming File Generator生成远程系统更新映像 x
5.5.1. 生成初始RSU映像 5.5.2. 生成应用程序映像 5.5.3. 生成出厂更新映像 5.5.4. 执行Quad SPI操作的命令顺序
5.6. 从FPGA内核进行远程系统更新的实例 x
5.6.1. 必要条件 5.6.2. 创建初始闪存映像，包含出厂映像的比特流和一个应用程序映像 5.6.3. 使用初始远程系统更新映像对闪存进行编程 5.6.4. 使用应用程序映像或出厂映像对器件进行重配置 5.6.5. 添加一个应用程序映像 5.6.6. 移除一个应用程序映像
6. Intel® Stratix® 10配置特性 x
6.1. 器件安全 6.2. 通过协议配置 6.3. 部分重配置
7. Intel® Stratix® 10调试指南 x
7.1. 配置调试核查表 7.2. Intel® Stratix® 10配置体系结构概述 7.3. SDM Debug Toolkit概述 7.4. 与之前器件系列相比的配置管脚差异 7.5. 配置文件格式差异 7.6. 了解SEU 7.7. 读取唯一的64-Bit CHIP ID 7.8. E-Tile收发器可能无法配置 7.9. 了解和处理配置管脚行为
7.3. SDM Debug Toolkit概述 x
7.3.1. 使用SDM Debug Toolkit
7.9. 了解和处理配置管脚行为 x
7.9.1. nCONFIG 7.9.2. nSTATUS 7.9.3. CONF_DONE和INIT_DONE 7.9.4. SDM_IO管脚
1. Intel® Stratix® 10配置用户指南
2. Intel® Stratix® 10配置详情
3. Intel® Stratix® 10配置方案
4. 在设计中包含Reset Release Intel® FPGA IP
5. 远程系统更新(RSU)
6. Intel® Stratix® 10配置特性
7. Intel® Stratix® 10调试指南
8. Intel® Stratix® 10配置用户指南存档
9. Intel® Stratix® 10配置用户指南的文档修订历史

5.6.5. 添加一个应用程序映像

按照下面步骤将一个应用程序映像添加到闪存中：

  1. 通过在Tcl Console窗口中运行 QSPI_OPEN 和QSPI_SET_CS命令设置对AS x4接口和闪存的独占访问。您现在可以独占访问AS x4接口和闪存，直到运行QSPI_CLOSE命令放弃访问权限。使用QSPI_WRITE命令将新应用程序映像写入闪存中。
  2. 或者，rsu1.tcl脚本包括program_flash函数，该函数将一个新应用程序映像编程到闪存中。执行以下命令： 
    program_flash new_application_image.rpd 0x03FF0000 1024

    program_flash函数使用三个参数：

    1. 要写入闪存的.rpd文件。
    2. 起始地址。
    3. 每个QSPI_WRITE命令要写入的字数。QSPI_WRITE支持每条写指令最多1024个字。
    图 82. 编程新应用程序映像 
    $ source rsu1.tcl
/channels/local/top/master_1
$ program_flash new_application_image.rpd 0x03ff0000 1024
total number of words is 458752
total number of page is 448
total number of sector is 28
reading rpd is completed
start erasing flash
erasing flash is completed
start writing flash
writing flash is completed

  3. 使用QSPI_WRITE命令将新的应用程序映像起始地址写入配置固件指针模块(CPB)中的新映像指针入口。开始写入前，要确保新的图像指针入口值为0xFFFFFFFF。
    注： 编辑配置固件指针模块和子分区表时，必须更新两个副本(CBP0和CBP1)。请参考来了解关于配置固件指针模块的详细信息。
根据上述实例，CPB0和CPB1中的地址偏移0x20必须指向应用程序映像的起始地址。将新的应用程序映像的起始地址写入到下一个映像指针插槽前，下一个新映像指针插槽值必须为0xFFFFFFFF。
表 45.  配置固件指针模块内容
CPB起始地址 + 0x20 内容 值
CPB0 + 0x20 = 0x002E4020 当前应用程序映像指针入口(最高优先级) 0x002F4000
CPB0 + 0x28 = 0x002E4028 下一个映像指针入口 0xFFFFFFFF
CPB1 + 0x20 = 0x002EC020 当前应用程序映像指针入口(最高优先级) 0x002F4000
CPB1 + 0x28 = 0x002EC028 下一个映像指针入口 0xFFFFFFFF
表 46.  配置固件指针模块内容
CPB起始地址 + 0x20 内容 值
CPB0 + 0x20 = 0x004A0020 当前应用程序映像指针入口(最高优先级) 0x004B0000
CPB0 + 0x28 = 0x004A0028 下一个映像指针入口 0xFFFFFFFF
CPB1 + 0x20 = 0x004A8020 当前应用程序映像指针入口(最高优先级) 0x004B0000
CPB1 + 0x28 = 0x002EC028 下一个映像指针入口 0xFFFFFFFF
您可以使用QSPI_read函数来验证新映像指针入口值是否为0xFFFFFFFF。QSPI_read函数使用过两个参数：
  1. 起始地址
  2. 要读取的字数
图 83. 验证新映像指针入口值是否为0xFFFFFFFF 
$ qspi_read 0x002e4020 1
0x002f4000
$ qspi_read 0x002e4028 1
0xffffffff
% qspi_read 0x002ec020 1
ISR is empty
0x002f40000
% qspi_read 0x002ec028 1
0xffffffff

您现在可以通过使用QSPI_write_one_word函数将新应用程序映像地址写入到下一个映像入口。QSPI_write_one_word函数使用两个参数：
  1. 地址
  2. 字的值
图 84. Writing an Address Pointer to the New Image Pointer Entry 
% qspi_write_one_word 0x002e4028 0x03ff0000
% qspi_write_one_word 0x002ec028 0x03ff

您现在可以对下一个映像指针入口运行QSPI_read函数以确保是使用所需的新应用程序映像的起始地址写入的。

验证新映像指针的更新

% qspi_read 0x002e4028 1
0x03ff0000
% qspi_read 0x002ec028 1
0x03ff0000

通过置位nCONFIG管脚，主机软件现在使用新应用程序映像对 Intel® Stratix® 10 FPGA进行重配置。或者，您可以重启PCB。重配置后，检查当前映像地址。预期的地址应该为0x03ff0000。添加新映像后，您的应用程序映像列表包括最新添加的应用程序映像和旧的应用程序映像(现在成为次要映像)。最新添加的应用程序映像具有最高优先级。

注： 当远程系统更新主机加载应用程序映像时，决策固件以相反的顺序遍历映像指针入口。重启器件时新映像具有最高优先级。
二级标题