インテル® Stratix® 10 SoC FPGAブート・ユーザーガイド

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ID 683847
日付 11/10/2021
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ドキュメント目次
ドキュメント目次 x
1. 概要 2. FPGA Configuration Firstモード 3. HPS Boot Firstモード 4. コンフィグレーション・ファイルの作成 5. ゴールデン・システム・リファレンス・デザインとデザイン例 6. HPSソフトウェアからのFPGAファブリックのコンフィグレーション 7. インテルStratix 10 SoC FPGAのブートフローのデバッグ A. インテルStratix 10 SoC FPGAブート・ユーザーガイドの改訂履歴
1. 概要 x
1.1. 用語集 1.2. インテルStratix 10 SoC FPGAブートの概要
2. FPGA Configuration Firstモード x
2.1. FPGA Configuration Firstモードのブートフローの概要 2.2. FPGA Configuration Firstモードのシステムレイアウト
2.1. FPGA Configuration Firstモードのブートフローの概要 x
2.1.1. パワーオンリセット (POR) 2.1.2. Secure Device Manager 2.1.3. 第1ステージ・ブートローダー 2.1.4. 第2ステージ・ブートローダー 2.1.5. オペレーティング・システム 2.1.63.1.6. アプリケーション2.1.63.1.6. アプリケーション
2.2. FPGA Configuration Firstモードのシステムレイアウト x
2.2.1. 外部コンフィグレーション・ホストのみ 2.2.2. HPSフラッシュを備えた外部コンフィグレーション・ホスト 2.2.3. 単一のSDMフラッシュ 2.2.4. FPGA Configuration Firstのデュアル・フラッシュ・システム
3. HPS Boot Firstモード x
3.1. ブートフローの概要 3.2. HPS Boot Firstモードのシステムレイアウト
3.1. ブートフローの概要 x
3.1.1. パワーオンリセット (POR) 3.1.2. Secure Device Manager 3.1.3. 第1ステージ・ブートローダー 3.1.4. 第2ステージ・ブートローダー 3.1.5. オペレーティング・システム 2.1.63.1.6. アプリケーション2.1.63.1.6. アプリケーション
3.2. HPS Boot Firstモードのシステムレイアウト x
3.2.1. 外部コンフィグレーション・ホストのみ 3.2.2. HPSフラッシュを備えた外部コンフィグレーション・ホスト 3.2.3. 単一のSDMフラッシュ 3.2.4. HPS Boot Firstのデュアル・フラッシュ・システム
4. コンフィグレーション・ファイルの作成 x
4.1. 概要 4.2. インテル® Quartus® Primeハードウェア・プロジェクトのコンパイル 4.3. ブートローダーのソフトウェア・コンパイル 4.4. Programming File Generator 4.5. JTAGを介したコンフィグレーション 4.6. QSPIからのコンフィグレーション 4.7. AVSTを介したコンフィグレーション 4.8. Configuration via Protocol 4.9. リモート・システム・アップデート
4.2. インテル® Quartus® Primeハードウェア・プロジェクトのコンパイル x
4.2.1. Device and Pin Options 4.2.2. Platform Designerオプション
4.6. QSPIからのコンフィグレーション x
4.6.1. サポートされているQSPIデバイス 4.6.2. FPGA先行のコンフィグレーション 4.6.3. HPS先行のブート
4.6.2. FPGA先行のコンフィグレーション x
4.6.2.1. コマンドラインからのコンフィグレーション・ファイルの作成 4.6.2.2. グラフィカル・インターフェイスを使用したコンフィグレーション・ファイルの作成
4.6.3. HPS先行のブート x
4.6.3.1. コマンドラインからのコンフィグレーション・ファイルの作成 4.6.3.2. グラフィカル・インターフェイスを使用したコンフィグレーション・ファイルの作成
4.7. AVSTを介したコンフィグレーション x
4.7.1. FPGA先行のコンフィグレーション 4.7.2. HPS先行のブート
4.7.1. FPGA先行のコンフィグレーション x
4.7.1.1. コマンドラインからのコンフィグレーション・ファイルの作成 4.7.1.2. グラフィカル・インターフェイスを使用したコンフィグレーション・ファイルの作成
4.7.2. HPS先行のブート x
4.7.2.1. コマンドラインからのコンフィグレーション・ファイルの作成 4.7.2.2. グラフィカル・インターフェイスを使用したコンフィグレーション・ファイルの作成
4.8. Configuration via Protocol x
4.8.1. コマンドラインからのコンフィグレーション・ファイルの作成 4.8.2. グラフィカル・インターフェイスを使用したコンフィグレーション・ファイルの作成
5. ゴールデン・システム・リファレンス・デザインとデザイン例 x
5.1. ゴールデン・システム・リファレンス・デザイン 5.2. ブートローダーの例 5.3. 追加のデザイン例
6. HPSソフトウェアからのFPGAファブリックのコンフィグレーション x
6.1. U-BootからのFPGAファブリックのコンフィグレーション 6.2. LinuxからのFPGAファブリックのコンフィグレーション
7. インテルStratix 10 SoC FPGAのブートフローのデバッグ x
7.1. リセット 7.2. Arm* DS* Intel® SoC FPGA Editionを使用したHPSブートローダーのデバッグ 7.3. その他のデバッグに関する考慮事項
7.1. リセット x
7.1.1. HPSリセットピン 7.1.2. L4 Watchdog Timer 0
1. 概要
2. FPGA Configuration Firstモード
3. HPS Boot Firstモード
4. コンフィグレーション・ファイルの作成
5. ゴールデン・システム・リファレンス・デザインとデザイン例
6. HPSソフトウェアからのFPGAファブリックのコンフィグレーション
7. インテルStratix 10 SoC FPGAのブートフローのデバッグ
A. インテルStratix 10 SoC FPGAブート・ユーザーガイドの改訂履歴

6.2. LinuxからのFPGAファブリックのコンフィグレーション

注: この機能は、Linux*カーネルのバージョン4.9 LTSI以降でサポートされています。この機能に関する最新情報については、RocketBoards.orgおよび インテル® パブリックgitのリポジトリーを参照してください。

インテルStratix 10 SoC FPGA用のLinux*カーネルを使用すると、OS内からFPGAのプログラミングをイネーブルできます。

FPGAのリコンフィグレーションをカーネルレベルでテストする場合は、カーネルのソースコードに対して次の変更を加えます。
  1. arch/arm64/boot/dts/altera/Makefile のファイル内で、2番目の .dtb ファイルを追加します。例えば、
    dtb-$(CONFIG_ARCH_STRATIX10) += socfpga_stratix10_socdk.dtb
dtb-$(CONFIG_ARCH_STRATIX10) += overlay.dtb
  2. 以下に示すように、新しい overlay.dts ファイルを作成し、ファイルにRBFファイルのオーバーレイ情報を追加します。
    /dts-v1/;
/plugin/;
/ {
	fragment@0 {
		target-path = "/soc/base_fpga_region";
		#address-cells = <1>;
		#size-cells = <1>;
		__overlay__ {
			#address-cells = <1>;
			#size-cells = <1>;

			firmware-name = "overlay.dtb";
			config-complete-timeout-us = <30000000>;
		};
	};
};

この機能のためにLinux*カーネルをビルドすると、ビルドによって2つの *.dtb ファイルが生成されます。

表 15.  結果のファイル
デバイス・ツリー・ファイル 説明
socfpga_stratix10_socdk.dtb デフォルトの *.dtb ファイル。システムをブートするためにカーネルイメージで使用されます。
overlay.dtb *.dtb ファイル。OSでFPGAコンフィグレーションをトリガーするために使用されます。

コンパイル出力フォルダーで、FPGAコンフィグレーション・ファイル (*.rbf) の名前を、overlay.rbf という名前に変更します。次に、FPGAコンフィグレーション・ファイル (*.rbf) および overlay.dtb ファイルの両方をRoot File Systemの次の位置にコピーします。 

$ mkdir <your_ROOTFS>/lib/firmware

$ cp overlay.dtb <your_ROOTFS>/lib/firmware/

$ cp overlay.rbf <your_ROOTFS>/lib/firmware/

上記の変更により、システム上にオーバーレイを適用することで、Linux*でFPGAをプログラミングできます。Linux*をブートし、ルート権限でログインした後、次のコマンドを使用してFPGAコンフィグレーションを開始します。

# mkdir /sys/kernel/config/device-tree/overlays/0

# echo overlay.dtb >

/sys/kernel/config/device-tree/overlays/0/path/
オーバーレイを再適用する場合は、最初に既存のオーバーレイを削除してから、前の手順を再実行する必要があります。 
# rmdir /sys/kernel/config/device-tree/overlays/0

# mkdir /sys/kernel/config/device-tree/overlays/0

# echo overlay.dtb >/sys/kernel/config/device-tree/overlays/0/path

次のデザイン例、 インテル® Stratix® 10 SoC HPS First Single QSPI Flash Boot で示しているのは、Linuxデバイス・ツリー・オーバーレイを使用してFPGAファブリックをコンフィグレーションする方法です。

レベル 2 の表題