インテル® Stratix® 10コンフィグレーション・ユーザーガイド

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ID 683762
日付 12/16/2019
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ドキュメント目次
ドキュメント目次 x
1. インテル® Stratix® 10コンフィグレーション・ユーザーガイド 2. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーションについての詳細 3. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーション・スキーム 4. デザインでのリセット・リリース・インテルFPGA IPの使用 5. リモート・システム・アップデート (RSU) 6. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーション機能 7. インテル® Stratix® 10のデバッグガイド 8. インテル® Stratix® 10コンフィグレーション・ユーザーガイド・アーカイブ 9. インテル® Stratix® 10コンフィグレーション・ユーザーガイド改訂履歴
1. インテル® Stratix® 10コンフィグレーション・ユーザーガイド x
1.1. インテル® Stratix® 10デバイスのコンフィグレーションについて 1.2. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーション・アーキテクチャー
1.1. インテル® Stratix® 10デバイスのコンフィグレーションについて x
1.1.1. コンフィグレーションおよびコンフィグレーションに関連する信号 1.1.2. インテル® Stratix® 10デバイスのコンフィグレーションをサポートするインテル・ダウンロード・ケーブル
1.2. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーション・アーキテクチャー x
1.2.1. セキュア・デバイス・マネージャー (SDM)
1.2.1. セキュア・デバイス・マネージャー (SDM) x
1.2.1.1. SDMファームウェアの更新 1.2.1.2. インテル® Stratix® 10 SoCデバイスのブート順序の指定
2. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーションについての詳細 x
2.1. インテル® Stratix® 10コンフィグレーションのタイミング図 2.2. コンフィグレーション・フローのダイアグラム図 2.3. HPS、 PCIe* 、eSRAM、HBM2の追加クロック要件 2.4. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーション・ピン 2.5. コンフィグレーション・クロック
2.4. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーション・ピン x
2.4.1. SDMピンのマッピング 2.4.2. MSELの設定 2.4.3. オプションのコンフィグレーション信号に向けたデバイス・コンフィグレーション・ピン
2.4.3. オプションのコンフィグレーション信号に向けたデバイス・コンフィグレーション・ピン x
2.4.3.1. オプションのコンフィグレーション・ピンの指定 2.4.3.2. 兼用ピンのイネーブル 2.4.3.3. コンフィグレーション・ピンのI/O Standard、ドライブ強度、およびIBISモデル 2.4.3.4. 電源管理およびSmartVIDに向けたSDM I/Oピン 2.4.3.5. パーシャル・リコンフィグレーション (PR) に向けたピンの指定
2.5. コンフィグレーション・クロック x
2.5.1. コンフィグレーション・クロック・ソースの設定 2.5.2. OSC_CLK_1クロック入力
3. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーション・スキーム x
3.1. Avalon–STコンフィグレーション 3.2. ASコンフィグレーション 3.3. SD/MMCのコンフィグレーション 3.4. JTAGコンフィグレーション
3.1. Avalon–STコンフィグレーション x
3.1.1. Avalon® -STコンフィグレーション・スキームのハードウェア・コンポーネントとファイルの種類 3.1.2. Avalon-STデバイス・コンフィグレーションの有効化 3.1.3. AVST_READY信号 3.1.4. RBFコンフィグレーション・ファイルの形式 3.1.5. Avalon-STシングルデバイス・コンフィグレーション 3.1.6. Avalon® -STコンフィグレーション・スキームに向けたデバッグ・ガイドライン 3.1.7. Avalon-ST x8におけるQSFの割り当て 3.1.8. Avalon-ST x16におけるQSFの割り当て 3.1.9. Avalon-ST x32におけるQSFの割り当て 3.1.10. Avalon® -STコンフィグレーション・スキームで使用するIP: インテルFPGAパラレル・フラッシュ・ローダー II IPコア
3.1.10. Avalon® -STコンフィグレーション・スキームで使用するIP: インテルFPGAパラレル・フラッシュ・ローダー II IPコア x
3.1.10.1. 機能の説明 3.1.10.2. PFL II IPコアの使用 3.1.10.3. PFL IIのパラメーター 3.1.10.4. PFL II信号
3.1.10.1. 機能の説明 x
3.1.10.1.1. CFIフラッシュに向けた.pofの生成とプログラミング 3.1.10.1.2. PFL II IPコアを使用したAvalon-STコンフィグレーションの制御 3.1.10.1.3. PFL II IPコアとフラッシュアドレスのマッピング 3.1.10.1.4. フラッシュ.pofへの複数ページの実装 3.1.10.1.5. オプション・ビットの格納 3.1.10.1.6. オプションビットの開始アドレスと終了アドレスの確認 3.1.10.1.7. CFIフラッシュ・メモリー・デバイスにおけるページモードとオプションビットの実装
3.1.10.2. PFL II IPコアの使用 x
3.1.10.2.1. .sofファイルから.pofファイルへの変換 3.1.10.2.2. 個別のPFL II機能の作成 3.1.10.2.3. CPLDとフラッシュ・メモリー・デバイスを連続してプログラミング 3.1.10.2.4. CPLDとフラッシュ・メモリー・デバイスを個別にプログラミング 3.1.10.2.5. 新しいCFIフラッシュ・メモリー・デバイスの定義
3.2. ASコンフィグレーション x
3.2.1. ASコンフィグレーション・スキームのハードウェア・コンポーネントとファイルの種類 3.2.2. ASシングルデバイスのコンフィグレーション 3.2.3. 複数のシリアル・フラッシュ・デバイスを使用するAS 3.2.4. ASコンフィグレーションのタイミング・パラメーター 3.2.5. 外部AS_DATAピンで許容される最大スキュー遅延に関するガイドライン 3.2.6. シリアル・フラッシュ・デバイスのプログラミング 3.2.7. シリアル・フラッシュ・メモリーのレイアウト 3.2.8. AS_CLK 3.2.9. アクティブ・シリアル・コンフィグレーション・ソフトウェアの設定 3.2.10. インテル® Quartus® Primeのプログラミング手順 3.2.11. ASコンフィグレーション・スキームに向けたデバッグ・ガイドライン 3.2.12. ASにおけるQSFの割り当て
3.2.6. シリアル・フラッシュ・デバイスのプログラミング x
3.2.6.1. ASインターフェイスを使用するシリアル・フラッシュ・デバイスのプログラミング 3.2.6.2. JTAGインターフェイスを使用するシリアル・フラッシュ・デバイスのプログラミング
3.2.7. シリアル・フラッシュ・メモリーのレイアウト x
3.2.7.1. クワッドSPIフラッシュのバイトアドレス指定について
3.2.10. インテル® Quartus® Primeのプログラミング手順 x
3.2.10.1. Programming File Generatorを使用するプログラミング・ファイルの生成 3.2.10.2. シリアル・フラッシュ・デバイスへの.pofファイルのプログラミング 3.2.10.3. シリアル・フラッシュ・デバイスへの.jicファイルのプログラミング
3.3. SD/MMCのコンフィグレーション x
3.3.1. SD/MMCシングルデバイスのコンフィグレーション
3.4. JTAGコンフィグレーション x
3.4.1. JTAGコンフィグレーション・スキームのハードウェア・コンポーネントとファイルタイプ 3.4.2. JTAGデバイスのコンフィグレーション 3.4.3. JTAGマルチデバイス・コンフィグレーション 3.4.4. JTAGコンフィグレーション・スキームにおけるデバッグ・ガイドライン
3.4.2. JTAGデバイスのコンフィグレーション x
3.4.2.1. ダウンロード・ケーブル接続を使用したJTAGシングルデバイスのコンフィグレーション 3.4.2.2. マイクロプロセッサーを使用したJTAGシングルデバイスのコンフィグレーション
3.4.3. JTAGマルチデバイス・コンフィグレーション x
3.4.3.1. ダウンロード・ケーブルを使用したJTAGマルチデバイスのコンフィグレーション
4. デザインでのリセット・リリース・インテルFPGA IPの使用 x
4.1. リセットリリースIPの要件について 4.2. SDM_IOピンへのINIT_DONEの割り当て 4.3. デザインでのリセットリリースIPのインスタンス化 4.4. PLLリセット信号のゲーティング 4.5. パーシャル・リコンフィグレーション (PR) 使用時のガイダンス 4.6. デバイス・コンフィグレーションについての詳細説明
4.6. デバイス・コンフィグレーションについての詳細説明 x
4.6.1. デバイスの初期化 4.6.2. 電源投入時におけるレジスター初期化の回避 4.6.3. エンベデッド・メモリー・ブロックの初期条件 4.6.4. ステートマシン・ロジックの保護
5. リモート・システム・アップデート (RSU) x
5.1. リモート・システム・アップデート機能の説明 5.2. HPS以外でのリモート・システム・アップデート機能の実行に向けたガイドライン 5.3. コマンドおよび応答 5.4. クワッドSPIフラッシュのレイアウト 5.5. Programming File Generatorを使用するリモート・システム・アップデート・イメージ・ファイルの生成 5.6. FPGAコアからのリモート・システム・アップデート例
5.1. リモート・システム・アップデート機能の説明 x
5.1.1. RSUの用語集 5.1.2. ASコンフィグレーションを使用するリモート・システム・アップデート 5.1.3. リモート・システム・アップデートのコンフィグレーション・イメージ 5.1.4. リモート・システム・アップデートのコンフィグレーション・シーケンス 5.1.5. 破損したイメージからのRSU回復 5.1.6. ファクトリー・アップデート・イメージでの更新
5.3. コマンドおよび応答 x
5.3.1. 操作コマンド 5.3.2. エラーコードの応答
5.4. クワッドSPIフラッシュのレイアウト x
5.4.1. ハイレベルのフラッシュレイアウト 5.4.2. クワッドSPIフラッシュレイアウトの詳細
5.4.1. ハイレベルのフラッシュレイアウト x
5.4.1.1. 標準 (RSU以外) のフラッシュレイアウト 5.4.1.2. RSUフラッシュレイアウト – SDMの視点から 5.4.1.3. RSUフラッシュレイアウト – ご自身の視点から
5.4.2. クワッドSPIフラッシュレイアウトの詳細 x
5.4.2.1. RSUサブ・パーティションのレイアウト 5.4.2.2. サブ・パーティション表のレイアウト 5.4.2.3. コンフィグレーション・ポインター・ブロックのレイアウト 5.4.2.4. アプリケーション・イメージ・リストの変更 5.4.2.5. アプリケーション・イメージのレイアウト
5.5. Programming File Generatorを使用するリモート・システム・アップデート・イメージ・ファイルの生成 x
5.5.1. 初期のRSUイメージの生成 5.5.2. アプリケーション・イメージの生成 5.5.3. ファクトリー・アップデート・イメージの生成 5.5.4. クワッドSPI操作を実行するコマンドシーケンス
5.6. FPGAコアからのリモート・システム・アップデート例 x
5.6.1. 前提条件 5.6.2. ファクトリー・イメージおよび1つのアプリケーション・イメージのビットストリームを含む初期フラッシュイメージの作成 5.6.3. 初期リモート・システム・アップデート・イメージでのフラッシュメモリーのプログラミング 5.6.4. アプリケーション・イメージまたはファクトリー・イメージでのデバイスのリコンフィグレーション 5.6.5. アプリケーション・イメージの追加 5.6.6. アプリケーション・イメージの削除
6. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーション機能 x
6.1. デバイス・セキュリティー 6.2. プロトコル経由コンフィグレーション (CvP) 6.3. パーシャル・リコンフィグレーション
7. インテル® Stratix® 10のデバッグガイド x
7.1. コンフィグレーション・デバッグ・チェックリスト 7.2. インテル® Stratix® 10コンフィグレーション・アーキテクチャーの概要 7.3. SDMデバッグ・ツールキットの概要 7.4. 前世代のデバイスファミリーのコンフィグレーション・ピンとの相違点 7.5. コンフィグレーション・ファイル形式の相違点 7.6. SEUについて 7.7. 一意の64ビットのチップIDの読み取り 7.8. Eタイル・トランシーバーでのコンフィグレーション失敗の可能性 7.9. コンフィグレーション・ピンの動作の理解およびトラブルシューティング
7.3. SDMデバッグ・ツールキットの概要 x
7.3.1. SDMデバッグ・ツールキットの使用
7.9. コンフィグレーション・ピンの動作の理解およびトラブルシューティング x
7.9.1. nCONFIG 7.9.2. nSTATUS 7.9.3. CONF_DONEとINIT_DONE 7.9.4. SDM_IOピン
1. インテル® Stratix® 10コンフィグレーション・ユーザーガイド
2. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーションについての詳細
3. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーション・スキーム
4. デザインでのリセット・リリース・インテルFPGA IPの使用
5. リモート・システム・アップデート (RSU)
6. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーション機能
7. インテル® Stratix® 10のデバッグガイド
8. インテル® Stratix® 10コンフィグレーション・ユーザーガイド・アーカイブ
9. インテル® Stratix® 10コンフィグレーション・ユーザーガイド改訂履歴

2.2. コンフィグレーション・フローのダイアグラム図

この項では、 インテル® Stratix® 10デバイスのコンフィグレーション・フローについて説明します。

図 5.  インテル® Stratix® 10 FPGA Configuration Flow

起動

  • The インテル® Stratix® 10 power supplies power following the guidelines in the Power-Up Sequence Requirements for インテル® Stratix® 10 Devices section of the インテル® Stratix® 10 Power Management User Guide.
  • A device-wide power-on reset (POR) asserts after the power supplies reach the correct operating voltages. The external power supply ramp must not be slower than the minimum ramping rate until the supplies reach the operating voltage.
  • During configuration, internal circuitry pulls the SDM_IO0, SDM_IO8, and SDM_IO16 low internally. Internal circuitry pulls the remaining SDM_IO pins to a weak high.
  • After POR, internal circuitry also pulls all GPIO pins to a weak high until the device enters user mode.

SDMのスタートアップ

  • The SDM samples the MSEL pins during power-on.
  • If MSEL is set to JTAG, the SDM remains in the Startup state.
  • The SDM runs firmware stored in the on-chip boot ROM and enters the Idle state until the host drives nCONFIG high. The host should not drive nCONFIG high before all clocks are stable.

アイドル

  • The SDM remains in IDLE state until the external host initiates configuration by driving the nCONFIG pin from low to high. Alternatively, the SDM enters the idle state after it exits the error state.

コンフィグレーションの開始

  • After the SDM receives a configuration initiation request (nCONFIG = HIGH), the SDM signals the beginning of configuration by driving the nSTATUS pin high.
  • Upon receiving configuration data, the SDM performs authentication, decryption and decompression.
  • The nCONFIG pin remains high during configuration and in user mode. The host monitors the nSTATUS pin continuously for configuration errors.

コンフィグレーション・パス

  • The SDM drives the CONF_DONE pin high after successfully receiving full bitstream.
  • The CONF_DONE pin signals an external host that bitstream transfer is successful.

Configuration Error

  • A low pulse on the nSTATUS pin indicates a configuration error.
  • Errors require reconfiguration.
  • Lowパルスによってエラーが示されると、コンフィグレーションは停止します。nSTATUSピンはHighのままです。
  • エラーに続きSDMは、外部ホストがnCONFIGをLowに駆動した後にnSTATUSをLowに駆動します。
  • nSTATUSピンがコンフィグレーション前の初期のLow状態に回復した後、デバイスはアイドル状態になります 。

ユーザーモード

  • The SDM drives the INIT_DONE pin high after initializing internal registers and releases GPIO pins from the high impedance state. The device enters user mode. The entire device does not enter user mode simultaneously. Intel requires you to include the Reset Release in your design. Use the nINIT_DONE output of the Reset Release インテル® FPGA IP to hold your application logic in the reset state until the entire FPGA fabric is in user mode. Failure to include this IP in your design may result in intermittent application logic failures.
  • The nCONFIG pin should remain high in user mode.

  • nCONFIGピンをLowからHighに駆動し、デバイスをリコンフィグレーションすることができます。

デバイスクリーン

  • デバイスがクリーンの状態では、デザインの機能が停止します。
  • デバイス・クリーニングはすべてのコンフィグレーション・データを消去します。
  • The インテル® Stratix® 10 device drives CONF_DONE and INIT_DONE low.
  • The SDM drives the nSTATUS pin low when device cleaning completes.

JTAG Configuration

注: You can perform JTAG configuration anytime from any state except the power-on and SDM startup state. The インテル® Stratix® 10 device cancels the previous configuration and accepts the reconfiguration data from the JTAG interface. The nCONFIG signal must be held in a stable state during JTAG configuration. A falling edge on the nCONFIG signal cancels the JTAG configuration.
注: The SDM only samples the MSEL pins at power-on. The SDM drives nCONFIG high to initiate bitstream configuration using the configuration scheme you specified at power-on.
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