F-Tile Dynamic Reconfiguration Suite Intel® FPGA IP ユーザーガイド

ID 711009
日付 9/30/2024
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ドキュメント目次

5. ブロックの説明

F-Tile Dynamic Reconfiguration Suite を使用すると、 Nios® コアを使用してデザインを動的にリコンフィグレーションすることができます。 このセクションでは、IP の主要なビルディング・ブロックについて説明します。
図 23. ダイナミック・リコンフィグレーション IP のブロック図

F タイルでは、選択したプロトコルで動作するソリューションを柔軟に構築することができます。トランシーバー・ブロック以外にも、MAC、PCS、FEC などの複数のビルディング・ブロック・オプションを利用することが可能です。各プロトコルは、それぞれの PMA-Direct、FEC-Direct、PCS-Direct、または MAC-Direct インターフェイスを介してタイルと通信することができます。これらのインターフェイスは、さまざまな IP を介して有効になります。EMIB ピンのマッピング制約により、異なる *-Direct インターフェイスは、EMIB チャネルを通過前に 1 つのインターフェイスに多重化されます。同様に、単一のインターフェイスは、反対側 (つまりメインダイ) で適切に分割されます。それぞれの *-Direct ピンから EMIB チャネルピンへのマッピングはタイル固有であり、ダイナミック・リコンフィグレーション IP ではブラックボックスとして扱われます。

ダイナミック・リコンフィグレーション・マルチプレクサー (DR Mux) は、複数のポートをソフト IP および EMIB チャネルに公開します。DR マルチプレクサーは、(EMIB チャネルを介して) 複数のプロトコルを限られたトランシーバー・チャネルにマッピングする柔軟性を提供します。 Nios® コアまたはホスト・ソフトウェアは、マルチプレクサー構造を直接制御します。DR マルチプレクサーの構造により、プロトコル内またはプロトコル間のダイナミック・リコンフィグレーションを実行します。DR マルチプレクサー・ポートに接続している信号は、再マッピングや追加処理なしで通過します。

Nios® コアまたはホスト・ソフトウェアは、プロトコル間およびプロトコル内の切り替えを実行します。

プロトコル間およびプロトコル内の切り替え: ホスト・ソフトウェアにより、リコンフィグレーションを実行する意図を伝達します。ソフトウェアで、適切なダイナミック・リコンフィグレーション CSR レジスターに追加の属性を書き込みます。ソフトウェアがリコンフィグレーション要求を開始すると、 Nios® コアは一連の低レベルレジスターのプログラミングを実行し、ダイナミック・リコンフィグレーション CSR フィールドを介して完了ステータスをホスト ・ソフトウェアに伝達します。 Avalon® メモリーマップド・インターフェイス・アービター (AVMM アービター) は、ホスト・ソフトウェアと Nios® コアの間でダイナミック・リコンフィグレーションの CSR アクセスサイクルを調停する役割を果たします。

リセット・コントロール・ブロック: IP は、F-tile Soft Reset Controller (SRC) を介してリセット要求を伝達します。SRC は、タイルのリセットシーケンスを実行し、ダイナミック・リコンフィグレーション・プロセス時に特定のパスをリセットします。

ダイナミック・リコンフィグレーション CSR (DR CSR): DR CSR に含まれるレジスターには、ホスト・ソフトウェアまたは Nios® コアでアクセスすることができます。 Nios® コアによってダイナミック・リコンフィグレーションを進行する場合は、ホスト・ソフトウェアで関連する CSR をプログラミング後に、新しいコンフィグレーションをトリガーする必要があります。また、 Nios® は、CSR の値をタイルの CSR プログラミング・シーケンスに変換します。

ダイナミック・リコンフィグレーション・マルチプレクサー (DR Mux): DR マルチプレクサーは、ダイナミック・リコンフィグレーション IP プロトコルと対応する EMIB チャネルの間で多重化を実行します。また、DR マルチプレクサーは、プロトコルとトランシーバー間チャネルのマッピングがコネクターのフォームファクターおよび仕様の要件を満たしていることを保証します。EMIB チャネル、トランシーバー・チャネル、および対応するブロック (MAC、PCS、FEC) を介したデータパスの間のマッピングは、DR マルチプレクサーの構築において重要な部分です。

Avalon® Memory-Mappedインターフェイス・アービターとタイルの Avalon® Memory-Mappedインターフェイス : Nios® コアは、グローバル Avalon® メモリーマップド・インターフェイスを介してタイルの IP にアクセスします。ホスト・ソフトウェアと Nios® は、ダイナミック・リコンフィグレーション CSR と Avalon® メモリーマップド・インターフェイス・ファブリックへのアクセスを調停します。