PCIeソリューションに向けた Arria V Avalon-MMインターフェイス: ユーザーガイド

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ID 683773
日付 5/21/2017
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ドキュメント目次
ドキュメント目次 x
1. データシート 2. PCI Express用Avalon-MM Arria VハードIPスタートガイド 3. パラメータの設定 4. インターフェイスおよび信号の説明 5. レジスター 6. エンドポイントの割り込み 7. エラー処理 8. デザインの実装 9. 追加機能 10. トランシーバーPHY IPリコンフィグレーション 11. デバッグ A. PCI Expressに関するFAQ B. レーンの初期化とリバーサル C. 改訂履歴
1. データシート x
1.1. PCIe用Avalon-MMインターフェイス データシート 1.2. 機能特性 1.3. リリース情報 1.4. デバイスファミリーのサポート 1.5. コンフィグレーション 1.6. デザイン例 1.7. IPコアの検証 1.8. パフォーマンスおよびリソース使用率 1.9. 推奨スピードグレード 1.10. PCI Expressに向けたデザインの作成
1.7. IPコアの検証 x
1.7.1. 互換性の試験環境
2. PCI Express用Avalon-MM Arria VハードIPスタートガイド x
2.1. Qsysの実行 2.2. デザイン例の生成 2.3. ゲート・レベル・シミュレーションを実行する 2.4. Single Dwordデザインのシミュレーション 2.5. チャネル配置のガイドライ ンを理解する 2.6. シンセシス・ファイルの生成 2.7. Quartus® Prime開発ソフトウェアでデザインをコンパイルする 2.8. デバイスのプログラミング
3. パラメータの設定 x
3.1. Avalon-MMのシステム設定 3.2. ベース・アドレス・レジスター(BAR)の設定 3.3. 3.4. デバイスのケイパビリティー 3.5. エラーレポート 3.6. Link Capabilities 3.7. MSIおよびMSI-X Capabilities 3.8. パワー・マネジメント 3.9. Avalonメモリー・マップド・システムの設定
4. インターフェイスおよび信号の説明 x
4.1. エンドポイント・アプリケーション層への64ビットあるいは128ビットのAvalon-MMインターフェイス 4.2. クロック信号 4.3. リセット信号 4.4. ハードIPステータス 4.5. Multiple MSI/MSI-Xサポートがイネーブルされている場合のエンドポイントへの割り込み 4.6. 物理層インターフェイス信号
4.1. エンドポイント・アプリケーション層への64ビットあるいは128ビットのAvalon-MMインターフェイス x
4.1.1. 32ビットの非バーストAvalon-MM Control Register Access (CRA)スレーブ信号 4.1.2. バーストおよび非バースト Avalon® -MMモジュール信号 4.1.3. 64ビットおよび128ビットのバーストTX Avalon-MMスレーブ信号
4.6. 物理層インターフェイス信号 x
4.6.1. トランシーバーのリコンフィグレーション 4.6.2. ハードIPステータス拡張 4.6.3. シリアル・インターフェイス信号 4.6.4. PIPEインターフェイス信号 4.6.5. テスト信号
4.6.2. ハードIPステータス拡張 x
4.6.2.1. コンフィグレーション・スペース・レジスターのアクセス 4.6.2.2. コンフィグレーション・スペース・レジスター・アクセスのタイミング
4.6.3. シリアル・インターフェイス信号 x
4.6.3.1. Arria VデバイスにおけるハードIPの物理レイアウト 4.6.3.2. Arria Vデバイスのチャネル配置
5. レジスター x
5.1. コンフィグレーション・スペース・レジスターとPCIe仕様の対応関係 5.2. Type 0コンフィグレーション・スペース・レジスター 5.3. Type 1コンフィグレーション・スペース・レジスター 5.4. PCI Express機能構造 5.5. Intel定義のVSECレジスター 5.6. CvPレジスター 5.7. 64ビットおよび128ビットのAvalon-MMブリッジ・レジスターの説明 5.8. Avalon-MMルートポートのプログラミング・モデル 5.9. Uncorrectable Internal Error Mask(訂正不能な内部エラーマスク)レジスター 5.10. Uncorrectable Internal Error Status(訂正不能な内部エラー・ステータス)レジスター 5.11. Correctable Internal Error Mask(訂正可能な内部エラーマスク)レジスター 5.12. Correctable Internal Error Status(訂正可能な内部エラー・ステータス)レジスター
5.7. 64ビットおよび128ビットのAvalon-MMブリッジ・レジスターの説明 x
5.7.1. Avalon-MM to PCI Express割り込みレジスター
5.7.1. Avalon-MM to PCI Express割り込みレジスター x
5.7.1.1. Avalon-MM to PCI Express割り込みステータス・レジスター 5.7.1.2. Avalon-MM to PCI Express割り込みイネーブル・レジスター 5.7.1.3. PCI Express Mailbox Registers 5.7.1.4. Avalon-MM-to-PCI Expressアドレス変換テーブル 5.7.1.5. エンドポイント用のPCI Express to Avalon-MM Interrupt StatusレジスターおよびEnableレジスター 5.7.1.6. Avalon-MM Mailbox Registers 5.7.1.7. Control Register Access (CRA) Avalon-MMスレーブポート
5.8. Avalon-MMルートポートのプログラミング・モデル x
5.8.1. 書き込みTLPの送信 5.8.2. 読み出しTLPの送信またはノンポステッド・コンプリーションTLPの受信 5.8.3. CRAインターフェイスを使用するBAR0の読み出しおよび書き込み例 5.8.4. ルートポートへのPCI ExpressからAvalon-MMの割り込みステータス・レジスターおよびイネーブル・レジスター 5.8.5. ルートポートTLPデータレジスター
6. エンドポイントの割り込み x
6.1. MSI割り込みおよびレガシー割り込みのイネーブル 6.2. Avalon-MM割り込みの生成 6.3. 複数のMSI/MSI-Xサポートを備えたAvalon-MMインターフェイスを使用したエンドポイント向け割り込み
7. エラー処理 x
7.1. 物理層のエラー 7.2. データリンク層のエラー 7.3. トランザクション層のエラー 7.4. エラー・レポーティングとデータ・ポイズニング 7.5. 訂正不可能なエラー・ステータス・ビットと訂正可能なエラー・ステータス・ビット
8. デザインの実装 x
8.1. Assignment Editorを使用したアナログQSFアサインメントの作成 8.2. ピン・アサインメントの作成 8.3. リンク・トレーニングに関する問題の回避に向けて推奨されるリセットシーケンス
9. 追加機能 x
9.1. プロトコルを介したコンフィグレーション(CvP) 9.2. Autonomousモード 9.3. ECRC
9.2. Autonomousモード x
9.2.1. Autonomousモードのイネーブル 9.2.2. CvP初期化のイネーブル
9.3. ECRC x
9.3.1. RXパス上のECRC 9.3.2. TXパス上のECRC
10. トランシーバーPHY IPリコンフィグレーション x
10.1. トランシーバー・リコンフィグレーション・コントローラーIPコアの接続 10.2. CvPを使用したデザインにおけるTransceiver Reconfiguration Controllerの接続
11. デバッグ x
11.1. ハードウェア立ち上げに関する問題 11.2. リンク・トレーニング 11.3. サードパーティー製PCIeアナライザーの使用 11.4. BIOS列挙の問題
C. 改訂履歴 x
C.1. PCIe* PCI Expressソリューションに向けた インテル® Arria® 10 Avalon® Avalon-MMインターフェイス・ソリューション ユーザーガイド 改訂履歴
1. データシート
2. PCI Express用Avalon-MM Arria VハードIPスタートガイド
3. パラメータの設定
4. インターフェイスおよび信号の説明
5. レジスター
6. エンドポイントの割り込み
7. エラー処理
8. デザインの実装
9. 追加機能
10. トランシーバーPHY IPリコンフィグレーション
11. デバッグ
A. PCI Expressに関するFAQ
B. レーンの初期化とリバーサル
C. 改訂履歴

複数のBARを含むデザインでは、BARが消費するアドレススペースを最小限に抑えるために、Platform Designerが自動で割り当てるベースアドレスの割り当ての変更を必要とする場合があります。例えば、次のコンポーネントを持つPlatform Designerシステムがこれに該当します。

  • Offchip_Data_Mem DDR3 (UniPHYベースのSDRAMコントローラー)が256 Mbのメモリーを制御する — Platform Designerが自動で割り当てるベースアドレスは、0x00000000となります。
  • Quick_Data_Mem (オンチップ・メモリー(RAMまたはROM))の4 KB — Platform Designerが自動で割り当てるベースアドレスは、0x10000000となります。
  • Instruction_Mem (オンチップ・メモリー(RAMまたはROM))の64 KB — Platform Designerが自動で割り当てるベースアドレスは、0x10020000となります。
  • PCIe (Avalon‑MM PCI Express用のハードIP)
    • Cra(Avalon‑MMスレーブ) — 自動で割り当てるベースアドレスは、0x10004000となります。
    • Rxm_BAR0は、Offchip_Data_Mem DD R3 avlに接続します。
    • Rxm_BAR2は、Quick_Data_Mem s1に接続します。
    • Rxm_BAR4は、PCIe接続します。Cra Avalon MM Slave
  • Nios2 (Nios® IIプロセッサー)
    • data_masterは、PCIe Cra、Offchip_Data_Mem DDR3 avl、Quick_Data_Mem s1、Instruction_Mem s1、Nios2 jtag_debug_moduleに接続します。
    • instruction_masterは、Instruction_Mem s1に接続します。
アドレススペース使用率が良好でないPCI ExpressへのPlatform Designerシステム次の図では、この内容には直接関係しないConduitインターフェイスを非表示にするためにフィルターを使用しています。
良好ではないアドレスマップ次の図は、このシステムのアドレスマップを示しています。

ベースアドレスが自動で割り当てられると、次の3つの大きなBARが生成されます。

  • BAR0は28ビットです。BAR0は28ビットアドレスを必要とするOffchip_Data_Memをアドレス指定するため、これは最適なサイズとなります。
  • BAR2は29ビットです。BAR2は、4 KBであるQuick_Data_Memをアドレス指定します。12アドレスビットのみを必要とすべきですが、512 MBのアドレススペースを消費します。
  • BAR4も29ビットです。BAR4アドレスPCIe Craは16 KBです。14アドレスビットのみを必要とすべきですが、512 MBのアドレススペースを消費します。

このデザインは1.25 GBのPCIeアドレススペースを消費していますが、実際に必要となるのは276 MBです。解決方法は、アドレスマップを編集して、各BARのベースアドレスを0x0000_0000に配置することです。次の図は、最適化されたアドレスマップを示しています。

最適化されたアドレスマップ
BAR2とBAR4に対して低減されたアドレスビット次の図は、BAR2とBAR4がアクセスするより小さメモリーが0x0000_0000のベースアドレスを持つ場合に必要なアドレスビットの数を示しています。

BAR Avalon-MM RXマスターポートが複数のAvalon-MMスレーブに接続する場合は、スレーブのベースアドレスを順番に割り当て、スレーブを可能な限り小さな2の累乗サイズのアドレス空間に配置します。これにより、BARが使用するシステムアドレス空間が最小限に抑えられます。

レベル 2 の表題