Лекция №6 «Конфигурирование испс»

Курс «Информационные технологии в проектировании ЭВС»


Лекция №6 «Конфигурирование ИСПС»

6. Конфигурирование БИС/СБИС с программируемой структурой


Метод конфигурирования БИС/СБИС ПЛ, т. е. опции их на опреде­ленное функционирование, находится в зависимости от типа программируемых частей. Для Лекция №6 «Конфигурирование испс» микросхем с необратимым конфигурацией состояний программируемых частей (типов fuse и antifuse) и реконфигурируемых микросхем с энерго­независимой памятью конфигурации (EPROM, EEPROM, Flash) для про­граммирования употребляются особые воздействия электронными сигналами, свойства которых Лекция №6 «Конфигурирование испс» значительно отличаются от характери­стик рабочих (логических) сигналов. Конфигурирование таких микросхем может выполняться вне создаваемой системы при помощи программаторов I либо же в составе системы (т. е. при сохранении монтажа Лекция №6 «Конфигурирование испс» микросхемы на плате), но также с внедрением особых режимов. При всем этом для процессов записи инфы требуются завышенные напряжения программирования (для микросхем семейств МАХ7000 и МАХ9000 конторы Altera, к примеру, это Лекция №6 «Конфигурирование испс» 12В при рабочем напряжении питания 5 В). Для старенькых микросхем вследствие этого требовались несколько источников питания, более новые "стали снабжаться внутренними преобразователями рабочего напряжения в завышенное напряжение программирования.

Для БИС/СБИС ПЛ со Лекция №6 «Конфигурирование испс» статической памятью конфигурации ее загрузка не просит каких-то особых электронных режимов, и процесс конфигурирования состоит в передаче в микросхему инфы по данному протоколу и с фиксированными форматами данных. Переданная информация обеспечивает создание Лекция №6 «Конфигурирование испс» требуемых соединений в логических блоках, блоках ввода/вывода и подключение их к трассам межсоединений. Операция конфигурирования производится после каждого включения питания, при этом, если установлены особые загрузочные БИС, сам факт еще Лекция №6 «Конфигурирование испс» одного включения питания автоматом инициирует процесс конфигурирования, который может повторяться неограниченное число раз. Отсутствие особых электронных режимов для записи инфы в память конфигурации обеспечивает возможность ее проведения в работающей схеме, при этом вероятна и частичная Лекция №6 «Конфигурирование испс» реконфигурация, относящаяся только к части системы.

Конфигурирование БИС/СБИС ПЛ со статической (триггерной) памятью конфигурации представляет собой запись во внутренние регистры (триг­геры) данных, задающих структуру блоков системы и Лекция №6 «Конфигурирование испс» их межсоединений, Каждый бит настроечных данных задает состояние соответственному триг­геру, управляющему программируемым ключом в настраиваемой схеме.

^ БИС/СБИС ПЛ обычно имеет несколько вероятных режимов конфигурирова­ния (к примеру, у FPGA XC4000 компании Xilinx Лекция №6 «Конфигурирование испс» их 6, у СБИС семейства Virtex той же компании 4, у микросхем семейства Spartan — 2). У методов конфи­гурирования микросхем различных компаний и различных типов много общего.

Вероятные методы конфигурирования:

В пассивном поочередном режиме микросхема получает данные конфи­гурирования в виде потока битов из поочередной памяти PROM либо другого источника. Синхронизация осуществляется Лекция №6 «Конфигурирование испс» от наружного источника, каждый положительный фронт синхросигнала вводит бит данных от входа DIN. Несколько микросхем могут быть соединены в цепочку для конфигу­рирования в едином процессе от общего потока Лекция №6 «Конфигурирование испс» битов. В данном случае после окончания конфигурирования очередной микросхемы данные конфигура­ции для последующих микросхем возникают на выводе DOUT микросхемы, завершившей конфигурирование.

В активном поочередном режиме выходной синхросигнал микросхемы подается на последовательное Лекция №6 «Конфигурирование испс» ЗУ, с которого на вход DIN микросхемы по­ступает поочередный поток битов конфигурации. Микросхема воспри­нимает каждый бит под управлением положительного фронта синхросигна­ла. После загрузки очередной микросхемы, входящей в цепочку, данные для последующей снимаются Лекция №6 «Конфигурирование испс» с выхода DOUT той микросхемы, которая окончила конфигурирование. Для синхронизации процесса можно выбирать частоту из широкого спектра значений. По дефлоту употребляется меньшая частота 2,5 МГц. Наибольшая частота — 60 МГц. Устанавливаемые часто Лекция №6 «Конфигурирование испс»­ты, естественно, должны соответствовать способностям применяемых PROM и включенных в цепочку микросхем. При включении питания уста­навливается частота 2,5 МГц. Если не поступит команда на изменение этого значения (функция ConfigRate в программке генерации битового потока кон Лекция №6 «Конфигурирование испс»­фигурации), процесс продолжится до конца на частоте 2,5 МГц.

В байт-последовательном режиме время конфигурирования мало. Употребляется байт-последовательный поток данных, которые записываются в микросхему с учетом флага ее готовности BUSY. Байтовый Лекция №6 «Конфигурирование испс» поток задает­ся от наружного источника, как и сигналы тактирования, разрешения работы CS и WRITE. В этом режиме данные могут и читаться. Если сигнал WRITE пассивен, то данные конфигурации читаются Лекция №6 «Конфигурирование испс» из микросхемы (этот процесс есть часть процесса Readback). В режиме SelectMAP также можно конфигу­рировать сразу несколько микросхем, но в данном случае они вклю­чаются параллельно по входам синхронизации, данных, WRITE и BUSY. Загружаются микросхемы Лекция №6 «Конфигурирование испс» попеременно методом соответственного управления сигналами разрешения их работы CS.

В режиме периферийного сканирования конфигурирование осуществляется только через выводы порта тестирования ТАР (Test Access Port) ин­терфейса JTAG. Употребляется особая Лекция №6 «Конфигурирование испс» команда CFG_IN, позволяющая входным данным от вывода TDI преобразовываться в пакеты данных для внутренней шины конфигурации микросхемы.

Процесс конфигурирования для микросхем Virtex состоит из 3-х шагов: чистки памяти конфигурации, загрузки в нее Лекция №6 «Конфигурирование испс» данных и активизации логи­ческих схем, участвующих в процессе.

Конфигурирование начинается автоматом после включения питания, но может быть и задержано юзером при помощи сигнала PROGRAM, снятие которого воспрещает конфигурирование. Окончание чистки Лекция №6 «Конфигурирование испс» памяти выявляется при помощи сигнала INIT, а окончание всего процесса — с по­мощью сигнала DONE.

Данные для загрузки памяти конфигурации формируются системой автома­тизированного проектирования.

Реконфигурация в системе (ISP, In-System Programmability Лекция №6 «Конфигурирование испс») — одно из важ­нейших плюсов СБИС ПЛ, позволяющее просто изменять логику их работы. Потребности в конфигурациях появляются для устранения не выявленных при начальном тестировании ошибок, для модернизации (Upgrade) систем и в системах Лекция №6 «Конфигурирование испс» с функциональным внедрением блоков. На­личие ISP упрощает работу с современными СБИС ПЛ, корпуса которых имеют огромное число маленьких и просто повреждаемых выводов, что делает однократность установки микросхем на плату очень желательной. Не считая Лекция №6 «Конфигурирование испс» того, реконфигурация микросхемы на расстоянии с внедрением средств телекоммуникации либо сети Веб дает и экономическую выго­ду, так как обходится дешевле, чем вызов техника для проведения этой операции у заказчика.

Способности Лекция №6 «Конфигурирование испс» программирования в системе вырастают, если при проектирова­нии часть многофункциональных способностей СБИС ПЛ оставлять свободной, имея также припас по скорости и ресурсам межсоединений. При реконфигу­рации в системе должно сохраняться предназначение наружных Лекция №6 «Конфигурирование испс» выводов, по другому будет нужно поменять установка печатных плат.

Посреди СБИС ПЛ имеются и такие, в каких реализованы сразу триггерная и энергонезависимая память конфигурации. В данном случае конфи­гурирование СБИС ПЛ Лекция №6 «Конфигурирование испс» можно создавать без наружных источников дан­ных методом автоматической загрузки триггерной памяти из энергонезависи­мой. Конфигурирование СБИС ПЛ производится при помощи интерфейса JTAG.







lekciya-9-vozbuzhdenie-ispolnitelnogo-proizvodstva-lekciya-sluzhba-sudebnih-pristavov-minyusta-rossijskoj-federacii.html
lekciya-9a-primer-rascheta-nadezhnosti-tyaeovogo-elektrodvigatelya-elektrovoza.html
lekciya-af-niu-belgu.html