インテル® Quartus® Primeプロ・エディション ユーザーガイド: パーシャル・リコンフィグレーション

ダウンロード PDF
ID 683834
日付 5/11/2020
Public
ドキュメント目次
ドキュメント目次 x
1. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインの作成 2. パーシャル・リコンフィグレーション・ソリューションIPユーザーガイド A. インテル® Quartus® Primeプロ・エディション ユーザーガイド
1. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインの作成 x
1.1. パーシャル・リコンフィグレーション用語 1.2. パーシャル・リコンフィグレーション・プロセス・シーケンス 1.3. 内部ホストのパーシャル・リコンフィグレーション 1.4. 外部ホストのパーシャル・リコンフィグレーション 1.5. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインの考慮事項 1.6. パーシャル・リコンフィグレーション・デザイン・フロー 1.7. 階層型パーシャル・リコンフィグレーション 1.8. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインのタイミング解析 1.9. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインのシミュレーション 1.10. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインのデバッグ 1.11. PRビットストリームのセキュリティー検証 (インテルStratix 10および インテル® Agilex™ デザイン) 1.12. PRビットストリームの圧縮および暗号化 (インテルArria 10および インテル® Cyclone® 10 GXデザイン) 1.13. PRプログラミング・エラーの回避 1.14. PRデザインのバージョン互換コンパイル・データベースのエクスポート 1.15. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインの作成の改訂履歴
1.5. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインの考慮事項 x
1.5.1. パーシャル・リコンフィグレーション・デザイン・ガイドライン 1.5.2. PRファイルの管理 1.5.3. PR領域の初期条件の評価 1.5.4. PR領域に対するラッパーロジックの作成 1.5.5. PR領域に対するフリーズロジックの作成 1.5.6. PR領域レジスターのリセット 1.5.7. PR領域でのグローバル信号の昇格 1.5.8. クロックおよびその他のグローバル配線のプランニング 1.5.9. 内容を初期化したオンチップメモリーのクロックイネーブルの実装
1.5.7. PR領域でのグローバル信号の昇格 x
1.5.7.1. 行クロック領域境界の表示
1.5.9. 内容を初期化したオンチップメモリーのクロックイネーブルの実装 x
1.5.9.1. クロック・ゲーティング
1.6. パーシャル・リコンフィグレーション・デザイン・フロー x
1.6.1. ステップ1 : パーシャル・リコンフィグレーションのリソースの特定 1.6.2. ステップ2 : デザイン・パーティションの作成 1.6.3. ステップ3 : デザインのフロアプラン 1.6.4. ステップ4 : Partial Reconfiguration Controller Intel FPGA IPの追加 1.6.5. ステップ5 : ペルソナの定義 1.6.6. ステップ6 : ペルソナのリビジョンの作成 1.6.7. ステップ7 : ベースリビジョンのコンパイルとスタティック領域のエクスポート 1.6.8. ステップ8 : PR実装リビジョンのセットアップ 1.6.9. ステップ9 : FPGAデバイスのプログラミング
1.6.3. ステップ3 : デザインのフロアプラン x
1.6.3.1. フロアプラン制約の段階的適用
1.6.4. ステップ4 : Partial Reconfiguration Controller Intel FPGA IPの追加 x
1.6.4.1. Partial Reconfiguration Controller Intel FPGA IPの追加 1.6.4.2. Partial Reconfiguration Controller Intel Arria 10/Cyclone 10 FPGA IPの追加
1.6.9. ステップ9 : FPGAデバイスのプログラミング x
1.6.9.1. PRビットストリーム・ファイルの生成 1.6.9.2. パーシャル・リコンフィグレーション・ビットストリームの互換性チェック 1.6.9.3. ロウ・バイナリ・プログラミング・ファイル・バイト・シーケンスの送信例 1.6.9.4. 複数の .pmsfファイルをマージして1つの .pmsfファイルを生成する
1.8. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインのタイミング解析 x
1.8.1. 集約リビジョンでのタイミング解析の実行
1.9. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインのシミュレーション x
1.9.1. パーシャル・リコンフィグレーション・シミュレーション・フロー
1.9.1. パーシャル・リコンフィグレーション・シミュレーション・フロー x
1.9.1.1. PRペルソナ置き換えのシミュレーション 1.9.1.2. altera_pr_persona_if モジュール 1.9.1.3. altera_pr_wrapper_mux_out モジュール 1.9.1.4. altera_pr_wrapper_mux_in モジュール
1.10. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインのデバッグ x
1.10.1. Signal Tap Logic Analyzerを使用したPRデザインのデバッグ
1.11. PRビットストリームのセキュリティー検証 (インテルStratix 10および インテル® Agilex™ デザイン) x
1.11.1. PRビットストリームのセキュリティーの使用ケース (インテルStratix 10および インテル® Agilex™ デザイン) 1.11.2. PRビットストリームのセキュリティー検証の使用 (インテルStratix 10および インテル® Agilex™ デザイン)
1.12. PRビットストリームの圧縮および暗号化 (インテルArria 10および インテル® Cyclone® 10 GXデザイン) x
1.12.1. 暗号化PRビットストリームの生成 (インテルArria 10または インテル® Cyclone® 10 GXデザイン) 1.12.2. ビットストリームの暗号化および圧縮のClock-to-Data比 （インテルArria 10または インテル® Cyclone® 10 GXデザイン) 1.12.3. データ圧縮の比較
1.14. PRデザインのバージョン互換コンパイル・データベースのエクスポート x
1.14.1. PRデザインのバージョン互換データベースのフロー 1.14.2. PRデザインのバージョン互換コンパイル・データベースの生成
2. パーシャル・リコンフィグレーション・ソリューションIPユーザーガイド x
2.1. 内部および外部PRホスト・コンフィグレーション 2.2. Partial Reconfiguration Controller Intel® FPGA IP 2.3. Partial Reconfiguration Controller Intel Arria 10/Cyclone 10 FPGA IP 2.4. Partial Reconfiguration External Configuration Controller Intel® FPGA IP 2.5. Partial Reconfiguration Region Controller Intel® FPGA IP 2.6. Avalon-MM Partial Reconfiguration Freeze Bridge Intel® FPGA IP 2.7. Avalon-ST Partial Reconfiguration Freeze Bridge Intel® FPGA IP 2.8. インテルFPGA IPの生成およびシミュレーション 2.9. インテル® Quartus® Primeプロ・エディション ユーザーガイド : パーシャル・リコンフィグレーションのアーカイブ 2.10. パーシャル・リコンフィグレーション・ソリューションIPユーザーガイド 改訂履歴
2.2. Partial Reconfiguration Controller Intel® FPGA IP x
2.2.1. メモリーマップ 2.2.2. パラメーター 2.2.3. ポート 2.2.4. タイミング仕様
2.3. Partial Reconfiguration Controller Intel Arria 10/Cyclone 10 FPGA IP x
2.3.1. スレーブ・インターフェイス 2.3.2. リコンフィグレーション・シーケンス 2.3.3. 割り込みインターフェイス 2.3.4. パラメーター 2.3.5. ポート 2.3.6. タイミング仕様 2.3.7. PR制御ブロックおよびCRCブロックVerilog HDLの手動インスタンス化 2.3.8. PR制御ブロックおよびCRCブロックのVHDL手動インスタンス化 2.3.9. PR制御ブロック信号 2.3.10. インテルArria 10または インテル® Cyclone® 10 GXデザイン向け外部ホストのコンフィグレーション 外部ホストPRのVerilog RTL 外部ホストPRのVHDL RTL
2.3.4. パラメーター x
2.3.4.1. エラー検出CRCの要件
2.3.8. PR制御ブロックおよびCRCブロックのVHDL手動インスタンス化 x
2.3.8.1. PR制御ブロックおよびCRCブロックのVHDLコンポーネント宣言
2.3.9. PR制御ブロック信号 x
2.3.9.1. PR制御ブロック信号のタイミング図
2.4. Partial Reconfiguration External Configuration Controller Intel® FPGA IP x
2.4.1. パラメーター 2.4.2. ポート 2.4.3. インテルStratix 10または インテル® Agilex™ デザイン向け外部ホストのコンフィグレーション
2.5. Partial Reconfiguration Region Controller Intel® FPGA IP x
2.5.1. レジスター 2.5.2. パラメーター 2.5.3. ポート
2.6. Avalon-MM Partial Reconfiguration Freeze Bridge Intel® FPGA IP x
2.6.1. パラメーター 2.6.2. インターフェイス・ポート
2.7. Avalon-ST Partial Reconfiguration Freeze Bridge Intel® FPGA IP x
2.7.1. パラメーター 2.7.2. ポート
2.8. インテルFPGA IPの生成およびシミュレーション x
2.8.1. IPコアの生成 (インテルQuartus Primeプロ・エディション) 2.8.2. Freeze Bridge更新スクリプトの実行 2.8.3. IPコア生成の出力 (インテルQuartus Primeプロ・エディション) 2.8.4. インテル® Arria® 10および インテル® Cyclone® 10 GX PR制御ブロックのシミュレーション・モデル 2.8.5. PRペルソナ・シミュレーション・モデルの生成
1. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインの作成
2. パーシャル・リコンフィグレーション・ソリューションIPユーザーガイド
A. インテル® Quartus® Primeプロ・エディション ユーザーガイド

2.3.10. インテルArria 10または インテル® Cyclone® 10 GXデザイン向け外部ホストのコンフィグレーション

外部ホストのコンフィグレーションを使用する場合、外部ホストは、パーシャル・リコンフィグレーションを開始し、PRステータスの監視をユーザーモード中に外部PR専用ピンを使用して行います。このモードの場合、外部ホストでは、パーシャル・リコンフィグレーションを正常に行うためにハンドシェイク信号に対して適切に応答する必要があります。外部ホストは、外部メモリーからのパーシャル・ビットストリーム・データを インテル® Arria® 10または インテル® Cyclone® 10 GXデバイスに書き込みます。システムレベルのパーシャル・リコンフィグレーションを調整するために、パーシャル・リコンフィグレーション用に正しいPR領域を準備するようにします。リコンフィグレーション後、PR領域を動作状態に戻します。

デザインに外部ホストを使用するには、次を実行します。

  1. Assignments > Device > Device & Pin Optionsをクリックします。
  2. Device & Pin Options ダイアログボックスでEnable PR Pinsオプションを選択します。このオプションによって、特殊なパーシャル・リコンフィグレーション・ピンが自動作成され、デバイスのピンアウトにピンが定義さます。また、このオプションでにより、ピンはPR制御ブロックの内部パスに自動的に接続されます。
    注: このオプションを選択しない場合は、内部ホストまたはHPSホストを使用してください。ピンの定義は、デザインの最上位エンティティーで行う必要はありません。
  3. この最上位ピンを PR制御ブロック内の特定のポートに接続します。

次の表は、Enable PR Pinsをオンにしたときに自動的に制約されるPRピンと、そのピンに対する特定のPR制御ブロックのポート接続の一覧です。

表 31.  パーシャル・リコンフィグレーション専用ピン
ピン名 タイプ 制御ブロックのポート名 説明
PR_REQUEST 入力 prrequest このピンのロジックHighは、PRホストがパーシャル・リコンフィグレーションを要求していることを示します。
PR_READY 出力 ready このピンのロジックHighは、PRホストがパーシャル・リコンフィグレーションを開始する準備ができていることを示します。
PR_DONE 出力 done このピンのロジックHighは、パーシャル・リコンフィグレーションが完了したことを示します。
PR_ERROR 出力 error このピンのロジックHighは、パーシャル・リコンフィグレーション中にデバイスでエラーが発生したことを示します。
DATA[31:0] 入力 data このピンは、PR_DATA への接続性を提供し、PRビットストリームをPRコントローラーに転送します。
DCLK 入力 clk 同期 PR_DATA を受け取ります。
注:
  1. PR_DATA の幅は8、16、または32ビットにすることができます。
  2. PR制御ブロックの corectl ポートを0に接続していることを確認してください。

外部ホストPRのVerilog RTL

module top( // PR control block signals input logic pr_clk, input logic pr_request, input logic [31:0] pr_data, output logic pr_error, output logic pr_ready, output logic pr_done, // User signals input logic i1_main, input logic i2_main, output logic o1 ); // Instantiate the PR control block twentynm_prblock m_prblock ( .clk(pr_clk), .corectl(1'b0), .prrequest(pr_request), .data(pr_data), .error(pr_error), .ready(pr_ready), .done(pr_done) ); // PR Interface partition pr_v1 pr_inst( .i1(i1_main), .i2(i2_main), .o1(o1) ); endmodule

外部ホストPRのVHDL RTL

library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; entity top is port( -- PR control block signals pr_clk: in std_logic; pr_request: in std_logic; pr_data: in std_logic_vector(31 downto 0); pr_error: out std_logic; pr_ready: out std_logic; pr_done: out std_logic; -- User signals i1_main: in std_logic; i2_main: in std_logic; o1: out std_logic ); end top; architecture behav of top is component twentynm_prblock is port( clk: in std_logic; corectl: in std_logic; prrequest: in std_logic; data: in std_logic_vector(31 downto 0); error: out std_logic; ready: out std_logic; done: out std_logic ); end component; component pr_v1 is port( i1: in std_logic; i2: in std_logic; o1: out std_logic ); end component; signal pr_gnd : std_logic; begin pr_gnd <= '0'; -- Instantiate the PR control block m_prblock: twentynm_prblock port map ( pr_clk, pr_gnd, pr_request, pr_data, pr_error, pr_ready, pr_done ); -- PR Interface partition pr_inst : pr_v1 port map ( i1_main, i2_main, o1 ); end behav;
レベル 2 の表題