Intel Stratix 10配置用户指南

下载 PDF
ID 683762
日期 12/16/2019
Public
文档目录
文档目录 x
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

2.2. 配置流程图

本主题介绍了 Intel® Stratix® 10器件的配置流程。

图 5.  Intel® Stratix® 10 FPGA配置流程

上电(Power UP)

  • Intel® Stratix® 10电源根据 Intel® Stratix® 10电源管理用户指南中的 Intel® Stratix® 10器件的上电顺序要求部分中的指南进行供电。
  • 电源达到正确操作电压后，一个器件范围Power on Reset (POR)会置位。在电源达到操作电压之前，外部电源斜坡(ramp)不得慢于最小斜坡速率(ramping rate)。
  • 配置期间，内部电路从内部拉低SDM_IO0，SDM_IO8和SDM_IO16。内部电路将剩下的SDM_IO管脚拉至一个弱高电平。
  • POR之后，内部电路也将所有的GPIO管脚拉至一个弱高电平，直到器件进入用户模式(user mode)。

SDM启动(SDM Startup)

  • SDM在上电期间对MSEL管脚进行采样。
  • 如果MSEL设置为JTAG，那么SDM保持在Startup状态。
  • SDM运行存储在on-chip boot ROM中的固件，然后进入Idle状态，直到主机驱高nCONFIG。在所有时钟稳定之前，主机不应该驱高nCONFIG。

空闲(Idle)

  • 在外部主机通过将nCONFIG管脚从低电平驱动为高电平来启动配置之前，SDM一直保持在IDLE状态。或者，SDM在退出错误状态后进入空闲状态。

配置开始(Configuration Start)

  • SDM接收到一个配置启动请求(nCONFIG = HIGH)后，SDM通过驱高nSTATUS管脚来表明配置开始。
  • 接收到配置数据时，SDM执行认证，解密和解压缩。
  • nCONFIG管脚在配置期间和用户模式下保持为高电平。主机持续监控nSTATUS管脚以查找配置错误。

配置通过(Configuration Pass)

  • SDM在成功接收到完整比特流后驱高CONF_DONE管脚。
  • CONF_DONE管脚向外部主机发出信号，表示比特流传输成功。

配置错误(Configuration Error)

  • nSTATUS管脚上的一个低脉冲表明一个配置错误。
  • 错误要求重配置。
  • 一个低脉冲(表明一个错误)后，配置停止。nSTATUS管脚保持高电平。
  • 发生错误后，SDM在外部主机驱低nCONFIG之后驱低nSTATUS。
  • nSTATUS管脚恢复到初始预配置低状态后，器件进入Idle状态。

用户模式(User Mode)

  • 初始化内部寄存器后，SDM将INIT_DONE管脚驱动为高电平，并从高阻抗状态释放GPIO管脚。器件进入用户模式。整个器件不会同时进入用户模式。Intel要求您在设计中包括Reset Release。使用Reset Release Intel® FPGA IP的nINIT_DONE输出将应用逻辑保持在复位状态，直到整个FPGA架构处于用户模式。如果此IP没有包含在您的设计中，那么可能会导致间歇性的应用逻辑故障。
  • nCONFIG管脚应该在用户模式下保持高电平。

  • 通过将nCONFIG管脚从低电平驱动到高电平，可以对器件进行重配置。

器件清理(Device Clean)

  • 在Device Clean状态中，设计停止运行。
  • 器件清理(device cleaning)清除所有配置数据。
  • Intel® Stratix® 10器件驱低CONF_DONE和INIT_DONE。
  • 当器件清理(device cleaning)完成后，SDM驱低nSTATUS管脚。

JTAG配置

注： 除了上电和SDM启动状态之外，您可以随时从任何状态执行JTAG配置。 Intel® Stratix® 10取消先前的配置并接受来自JTAG接口的重配置数据。在JTAG配置期间，nCONFIG信号必须保持在稳定状态。nCONFIG信号上的一个下降沿将取消JTAG配置。
注： SDM仅在上电时对MSEL管脚进行采样。SDM驱高nCONFIG以指示使用上电时指定的配置方案启动比特流配置。
相关信息
二级标题