MICROCHIP-i vigade tuvastamine ja parandamine RTG4 LSRAM-mälus

Läbivaatamise ajalugu

Redaktsiooniajalugu kirjeldab dokumendis rakendatud muudatusi. Muudatused on loetletud redaktsioonide kaupa, alustades kõige värskemast väljaandest.

Läbivaatamine 4.0
Järgmine on kokkuvõte selles versioonis tehtud muudatustest.

• Värskendati Libero SoC v2021.2 dokumenti.
• Lisatud 1. lisa: Seadme programmeerimine FlashPro Expressi abil, lk 14.
• Lisatud 2. lisa: TCL-skripti käitamine, lk 16.
• Eemaldatud viited Libero versiooninumbritele.

Läbivaatamine 3.0
Värskendati Libero v11.9 SP1 tarkvaraversiooni dokumenti.

Läbivaatamine 2.0
Värskendati Libero v11.8 SP2 tarkvaraversiooni dokumenti.

Läbivaatamine 1.0
Selle dokumendi esimene avaldamine.

Vigade tuvastamine ja parandamine RTG4 LSRAM-mälus

See võrdlusprojekt kirjeldab RTG4™ FPGA LSRAM-ide veatuvastuse ja -paranduse (EDAC) võimalusi. Ühe sündmuse häirimise (SEU) vastuvõtlikus keskkonnas on RAM altid raskete ioonide põhjustatud mööduvatele vigadele. Neid vigu saab tuvastada ja parandada veaparanduskoodide (ECC) abil. RTG4 FPGA RAM-i plokkidel on sisseehitatud EDAC-kontrollerid veaparanduskoodide genereerimiseks 1-bitise vea parandamiseks või 2-bitise vea tuvastamiseks.

Kui tuvastatakse 1-bitine viga, parandab EDAC-kontroller veabiti ja seab veaparanduslipu (SB_CORRECT) aktiivseks kõrgeks. Kui tuvastatakse 2-bitine viga, seab EDAC-kontroller veatuvastuse lipu (DB_DETECT) aktiivseks kõrgeks.
RTG4 LSRAM EDAC funktsioonide kohta lisateabe saamiseks vaadake UG0574: RTG4 FPGA Fabric

Kasutusjuhend.
Selles võrdluskujunduses tuuakse 1-bitine või 2-bitine viga SmartDebugi GUI kaudu. EDAC-i vaadeldakse graafilise kasutajaliidese (GUI) abil, kasutades andmete lugemiseks/kirjutamiseks LSRAM-ile juurdepääsuks UART-liidest, Libero® System-on-Chip (SoC) SmartDebug (J)TAG) kasutatakse vigade sisestamiseks LSRAM-mällu.

Disaininõuded
Tabelis 1 on loetletud RTG4 LSRAM EDAC demo käitamiseks esitatavad võrdlusdisaini nõuded.

Tabel 1 • Projekteerimisnõuded

Tarkvara

• Libero SoC
• FlashPro Express
• SmartDebug
• Host PC draiverid USB-UART-draiverid

Märkus. Selles juhendis näidatud Libero SmartDesign ja konfiguratsiooni ekraanipildid on ainult illustratiivsed.
Viimaste värskenduste nägemiseks avage Libero kujundus.

Eeldused
Enne alustamist:
Laadige alla ja installige Libero SoC (nagu näidatud webselle kujunduse sait) hostarvutis järgmisest asukohast: https://www.microsemi.com/product-directory/design-resources/1750-libero-soc

Demo disain
Laadige alla demo kujundus files Microsemist websait aadressil: http://soc.microsemi.com/download/rsc/?f=rtg4_dg0703_df

Demo disain files sisaldab:

• Libero SoC projekt
• GUI installija
• Programmeerimine files
• Readme.txt file
• TCL_Scripts

Hostarvuti GUI-rakendus annab USB-UART-liidese kaudu RTG4-seadmele käske. See UART-liides on loodud CoreUART-iga, mis on Libero SoC IP-kataloogi loogiline IP. RTG4 kanga CoreUART IP võtab vastu käsud ja edastab need käsudekoodri loogikale. Käsudekoodri loogika dekodeerib lugemis- või kirjutamiskäskluse, mis täidetakse mäluliidese loogika abil.

Mälu liidese plokki kasutatakse LSRAM-i vealippude lugemiseks/kirjutamiseks ja jälgimiseks. Sisseehitatud EDAC parandab 1-bitise vea LSRAM-ist lugemisel ja annab parandatud andmed kasutajaliidesele, kuid ei kirjuta parandatud andmeid tagasi LSRAM-i. Sisseehitatud LSRAM EDAC ei rakenda puhastusfunktsiooni. Demodisain rakendab puhastusloogikat, mis jälgib 1-bitist paranduslippu ja värskendab LSRAM-i parandatud andmetega, kui ilmneb ühebitine viga.
SmartDebugi GUI-d kasutatakse 1-bitise või 2-bitise vea sisestamiseks LSRAM-i andmetesse.
Joonisel 1 on näidatud RTG4 LSRAM EDAC demodisaini tipptaseme plokkskeem.

Joonis 1 • Tipptaseme plokkskeem

Järgmised on demodisaini konfiguratsioonid.

1. LSRAM on konfigureeritud ×18 režiimile ja EDAC on lubatud, ühendades LSRAM-ide ECC_EN signaali kõrgega.
   Märkus. LSRAM EDAC-i toetatakse ainult ×18 ja ×36 režiimides.
2. CoreUART IP on konfigureeritud suhtlema host-arvutirakendusega 115200 XNUMX boodikiirusega.
3. RTG4FCCCECALIB_C0 on konfigureeritud nii, et CoreUART ja muu kanga loogika taktsagedus on 80 MHz.

Omadused
Järgmised on demodisaini funktsioonid:

• Lugege ja kirjutage LSRAM-i
• Sisestage 1-bitine ja 2-bitine viga SmartDebugi abil
• Kuva 1-bitise ja 2-bitise vigade arvu väärtused
• Säte vigade arvu väärtuste kustutamiseks
• Lubage või keelake mälu puhastamise loogika

Kirjeldus
See demodisain hõlmab järgmiste ülesannete rakendamist:

• LSRAM-i lähtestamine ja juurdepääs
  Kangaloogikas rakendatud mäluliidese loogika saab lähtestamiskäsu GUI-lt ja lähtestab LSRAM-i esimesed 256 mäluasukohta juurdekasvuandmetega. Samuti teostab see lugemis- ja kirjutamistoiminguid LSRAM-i 256 mälukohta, saades GUI-lt aadressi ja andmed. Lugemistoimingu jaoks hangib disain andmed LSRAM-ist ja edastab need kuvamiseks GUI-le. Eeldatakse, et disain ei tekita enne SmartDebugi kasutamist vigu.

Märkus. Initsialiseerimata mälukohtadel võivad olla juhuslikud väärtused ja SmartDebug võib nendes asukohtades näidata ühe- või kahebitiseid vigu.

• 1-bitiste või 2-bitiste vigade sisestamine
  SmartDebugi GUI-d kasutatakse 1-bitiste või 2-bitiste vigade sisestamiseks LSRAM-i määratud mälukohta. LSRAM-i 1- ja 2-bitiste vigade sisestamiseks tehakse SmartDebugi abil järgmised toimingud:
  • Avage SmartDebugi GUI, klõpsake nuppu Silu FPGA massiiv.
  • Minge vahekaardile Mäluplokid, valige mälueksemplar ja paremklõpsake Lisa.
  • Mäluploki lugemiseks klõpsake nuppu Loe plokki.
  • Sisestage ühe- või kahebitine viga teatud sügavusega LSRAM-i mis tahes asukohta.
  • Muudetud asukohta kirjutamiseks klõpsake nuppu Kirjutamisplokk.
    LSRAM-i lugemis- ja kirjutamistoimingu ajal SmartDebugi kaudu (JTAG) liides, EDAC-kontrollerist jäetakse mööda ja see ei arvuta sammu e kirjutamistoimingu jaoks ECC-bitte.
• Viga loendamisel
  8-bitiseid loendureid kasutatakse vigade loendamiseks ja need on kangaloogikasse kavandatud 1-bitiste või 2-bitiste vigade loendamiseks. Käskude dekoodri loogika annab GUI-le käskude vastuvõtmisel loendusväärtused.

Kella struktuur
Selles demokujunduses on üks kella domeen. Sisemine 50 MHz ostsillaator juhib RTG4FCCC-d, mis täiendavalt juhib RTG4FCCCECALIB_C0. RTG4FCCCECALIB_C0 genereerib 80 MHz kella, mis annab kella allikaks moodulitele COREUART, cmd_decoder, TPSRAM_ECC ja RAM_RW.
Järgmisel joonisel on näidatud demodisaini kellastruktuur.

Joonis 2 • Kellastruktuur

Lähtestage struktuur
Selles demodisaini puhul antakse lähtestussignaal moodulitele COREUART, cmd_decoder ja RAM_RW RTG4FCCCECALIB_C0 LOCK-pordi kaudu. Järgmisel joonisel on näidatud demodisaini lähtestamise struktuur.

Joonis 3 • Lähtestage struktuur

Demokujunduse seadistamine
Järgmistes jaotistes kirjeldatakse, kuidas seadistada RTG4 arenduskomplekti ja GUI-d demodisaini käitamiseks.

Jumperi seaded

1. Ühendage RTG4 arenduskomplekti džemprid, nagu on näidatud tabelis 2.
   Tabel 2 • Jumper Settings

   Jumper	Kinnita (alates)	Kinnita (To)	Kommentaarid
   J11, J17, J19, J21, J23, J26, J27, J28	1	2	Vaikimisi
   J16	2	3	Vaikimisi
   J32	1	2	Vaikimisi
   J33	1	3	Vaikimisi
   	2	4

   Märkus. Lülitage džemprite ühendamise ajal välja toiteallika lüliti SW6.

2. Ühendage USB-kaabel (mini-USB A-tüüpi USB-kaabliga) RTG47 arenduskomplekti J4-ga ja kaabli teine ​​ots hostarvuti USB-porti.
3. Veenduge, et USB-UART-silla draiverid tuvastatakse automaatselt. Seda saab kontrollida hostarvuti seadmehalduris.
   Joonisel 4 on näidatud USB 2.0 jadapordi omadused ning ühendatud COM31 ja USB jadamuundur C.

Joonis 4 • USB to UART Bridge draiverid

Märkus. Kui USB-UART-silla draiverid pole installitud, laadige draiverid alla ja installige saidilt www.microsemi.com//documents/CDM_2.08.24_WHQL_Certified.zip

Joonis 5 näitab plaadi seadistust EDAC demo käitamiseks RTG4 arenduskomplektis.

Demodisaini programmeerimine

1. Käivitage Libero SOC tarkvara.
2. RTG4 arenduskomplekti programmeerimiseks tööga file pakutakse kujunduse osana files kasutades FlashPro Expressi tarkvara, vaadake Lisa 1: Seadme programmeerimine FlashPro Expressi abil, lk 14.
   Märkus. Kui programmeerimine on tööga tehtud file FlashPro Expressi tarkvara kaudu minge EDAC Demo GUI-sse, lk 9. Vastasel juhul jätkake järgmise sammuga.
3. Libero kujundusvoos klõpsake toimingut Käivita programm.
4. Kui programmeerimine on lõpetatud, ilmub roheline linnuke valiku „Käivita programm” ette, mis näitab demodisaini edukat programmeerimist.

EDAC demo GUI
EDAC demo on varustatud kasutajasõbraliku GUI-ga, nagu on näidatud joonisel 7, mis töötab hostarvutis, mis suhtleb RTG4 arenduskomplektiga. UART-i kasutatakse alusarvuti ja RTG4 arenduskomplekti vahelise sideprotokollina.

GUI sisaldab järgmisi jaotisi:

1. COM-pordi valik UART-ühenduse loomiseks RTG4 FPGA-ga 115200 XNUMX boodikiirusega.
2. LSRAM-mälu kirjutamine: 8-bitiste andmete kirjutamine määratud LSRAM-i mäluaadressile.
3. Mälu puhastamine: puhastusloogika lubamiseks või keelamiseks.
4. LSRAM-mälu lugemine: 8-bitiste andmete lugemiseks määratud LSRAM-i mäluaadressilt.
5. Error Count: kuvab vigade arvu ja annab võimaluse loenduri väärtuse nullimiseks tühjendada.
6. 1-bitine vigade arv: kuvab 1-bitise vigade arvu ja võimaldab loenduri väärtuse nullida.
7. 2-bitine vigade arv: kuvab 2-bitise vigade arvu ja võimaldab loenduri väärtuse nullida.
8. Logiandmed: pakub olekuteavet iga GUI abil tehtud toimingu kohta.

Demo käitamine
Järgmised sammud kirjeldavad demo käivitamist.

1. Minema \v1.2.2\v1.2.2\Exe ja topeltklõpsake failil EDAC_GUI.exe, nagu on näidatud joonisel 8.
2. Valige loendist port COM31 ja klõpsake nuppu Ühenda.

Ühebitise vea sisestamine ja parandamine

1. Kaasasolevas Libero kujunduses topeltklõpsake disainivoos SmartDebugi kujundust.
2. Klõpsake SmartDebugi GUI-s nuppu Silu FPGA massiiv.
3. Avage FPGA massiivi silumise aknas vahekaart Mäluplokid. See näitab LSRAM-i plokki kujunduses loogilise ja füüsilisena view. Loogilisi plokke näidatakse ikooniga L ja füüsilisi plokke ikooniga P.
4. Valige füüsilise ploki eksemplar ja paremklõpsake Lisa.
5. Mäluploki lugemiseks klõpsake nuppu Loe plokki.
6. Sisestage 1-bitine viga 8-bitistesse andmetesse LSRAM-i mis tahes asukohas kuni sügavuseni 256, nagu on näidatud järgmisel joonisel, kus 1-bitine viga sisestatakse LSRAM-i 0. asukohta.
7. Muudetud andmete soovitud asukohta kirjutamiseks klõpsake nuppu Kirjuta blokk.
8. Minge EDAC-i GUI-sse ja sisestage jaotisesse LSRAM-mälu lugemine väljale Aadress ja klõpsake nuppu Loe, nagu on näidatud järgmisel joonisel.
9. Jälgige graafilise kasutajaliidese 1-bitiste vigade arvu ja lugemisandmete välju. Vigade arvu väärtus suureneb 1 võrra.
   Väljal Read Data kuvatakse õiged andmed, kuna EDAC parandab veabiti.

Märkus. Kui mälu puhastamine pole lubatud, suurendatakse vigade arvu iga lugemise puhul samalt LSRAM-i aadressilt, kuna see põhjustab 1-bitise vea.

Kahebitise vea sisestamine ja tuvastamine

1. Tehke sammud 1 kuni 5, nagu on kirjeldatud jaotises Ühebitise vea sisestamine ja parandamine, lk 10.
2. Sisestage 2-bitine viga 8-bitistesse andmetesse LSRAM-i mis tahes asukohas kuni sügavuseni 256, nagu on näidatud järgmisel joonisel, kus 2-bitine viga sisestatakse LSRAM-i asukohta A.
3. Muudetud andmete soovitud asukohta kirjutamiseks klõpsake nuppu Kirjuta blokk.
4. Minge EDAC-i GUI-sse ja sisestage jaotisesse LSRAM-mälu lugemine väljale Aadress ja klõpsake nuppu Loe, nagu on näidatud järgmisel joonisel.
5. Jälgige graafilise kasutajaliidese 2-bitise vigade arvu ja lugemisandmete välju. Vigade arvu väärtus suureneb 1 võrra.
   Väljal Read Data kuvatakse rikutud andmed.

Kõik RTG4-s tehtud toimingud logitakse GUI jaotisesse Serial Console.

Järeldus
See demo toob esile RTG4 LSRAM-mälude EDAC-i võimalused. 1-bitine või 2-bitine viga tuuakse sisse SmartDebugi GUI kaudu. 1-bitist veaparandust ja 2-bitist veatuvastust jälgitakse EDAC GUI abil.

Seadme programmeerimine FlashPro Expressi abil

Selles jaotises kirjeldatakse, kuidas programmeerida RTG4 seadet programmeerimistööga file kasutades FlashPro Expressi.

Seadme programmeerimiseks toimige järgmiselt.

1. Veenduge, et hüppaja sätted plaadil oleksid samad, mis on loetletud UG3 tabelis 0617:
   RTG4 arenduskomplekti kasutusjuhend.
2. Soovi korral saab hüppaja J32 seadistada ühendama kontakte 2–3, kui kasutate välist FlashPro4, FlashPro5 või FlashPro6 programmeerijat, mitte manustatud FlashPro5 kasutamiseks mõeldud hüppaja vaikesätte asemel.
   Märkus. Toiteallika lüliti SW6 peab olema hüppajaühenduste tegemise ajal VÄLJA lülitatud.
3. Ühendage toitekaabel plaadi J9 pistikuga.
4. Lülitage toiteallika lüliti SW6 sisse.
5. Kui kasutate sisseehitatud FlashPro5, ühendage USB-kaabel pistikuga J47 ja hostarvutiga.
   Teise võimalusena, kui kasutate välist programmeerijat, ühendage lintkaabel JTAG päis J22 ja ühendage programmeerija hostarvutiga.
6. Käivitage hostarvutis tarkvara FlashPro Express.
7. Uue tööprojekti loomiseks, nagu on näidatud järgmisel joonisel, klõpsake nuppu Uus või valige menüüst Project menüüst FlashPro Express Job Uus tööprojekt.
8. Sisestage dialoogiboksi FlashPro Expressi töö uus tööprojekt järgmine:
   • Programmeerimistöö file: klõpsake nuppu Sirvi ja navigeerige asukohta, kus .job file asub ja valige file. Vaikimisi asukoht on: \rtg4_dg0703_df\Programmitöö_töö
   • FlashPro Expressi tööprojekti asukoht: klõpsake nuppu Sirvi ja navigeerige soovitud FlashPro Expressi projekti asukohta.
9. Klõpsake nuppu OK. Vajalik programmeerimine file on valitud ja valmis seadmesse programmeerimiseks.
10. Ilmub FlashPro Expressi aken, kinnitage, et programmeerija väljale ilmub programmeerija number. Kui ei, kinnitage plaadiühendused ja klõpsake nuppu Värskenda/Rescan Programmers.
11. Klõpsake nuppu RUN. Kui seade on edukalt programmeeritud, kuvatakse olek RUN PASSED, nagu on näidatud järgmisel joonisel.
12. Sulgege FlashPro Express või klõpsake vahekaardil Projekt nuppu Välju.

TCL-skripti käivitamine

TCL-skriptid on kujunduses ette nähtud files kaustas kataloogis TCL_Scripts. Vajadusel disain
voolu saab reprodutseerida disaini rakendamisest kuni töö genereerimiseni file.

TCL-i käivitamiseks toimige järgmiselt.

1. Käivitage Libero tarkvara
2. Valige Projekt > Käivita skript….
3. Klõpsake nuppu Sirvi ja valige allalaaditud kataloogist TCL_Scripts script.tcl.
4. Klõpsake käsul Käivita.

Pärast TCL-skripti edukat täitmist luuakse Libero projekt kataloogis TCL_Scripts.
Lisateavet TCL-skriptide kohta leiate aadressilt rtg4_dg0703_df/TCL_Scripts/readme.txt.
TCL-käskude kohta lisateabe saamiseks vaadake Libero® SoC TCL-i käskude juhendit. Kui teil on TCL-skripti käivitamisel tekkinud päringuid, võtke ühendust tehnilise toega.

Microsemi ei anna garantiid, esindusi ega garantiisid seoses siin sisalduva teabega ega oma toodete ja teenuste sobivusega mingil konkreetsel eesmärgil, samuti ei võta Microsemi endale mingit vastutust, mis tuleneb mis tahes toote või vooluringi rakendusest või kasutamisest. Siin müüdavaid tooteid ja kõiki teisi Microsemi müüdavaid tooteid on testitud piiratud määral ja neid ei tohiks kasutada koos missioonikriitiliste seadmete või rakendustega. Kõiki toimivusspetsifikatsioone peetakse usaldusväärseteks, kuid neid ei kontrollita, ning ostja peab läbi viima ja lõpetama kõik toodete toimivus- ja muud testid üksi ja koos lõpptoodetega või nendesse installitud. Ostja ei tohi tugineda Microsemi esitatud andmetele ja jõudlusspetsifikatsioonidele või parameetritele. Ostja kohustus on iseseisvalt kindlaks teha mis tahes toodete sobivus ning seda testida ja kontrollida. Alljärgnevalt Microsemi esitatud teave esitatakse "nagu on, kus on" ja kõigi vigadega ning kogu sellise teabega seotud risk on täielikult ostja kanda. Microsemi ei anna otseselt ega kaudselt ühelegi osapoolele patendiõigusi, litsentse ega muid intellektuaalomandi õigusi, olenemata sellest, kas see puudutab sellist teavet ega midagi, mida selles teabes kirjeldatakse. Selles dokumendis esitatud teave kuulub ettevõttele Microsemi ja Microsemi jätab endale õiguse teha mis tahes muudatusi selles dokumendis sisalduvas teabes või mis tahes toodetes ja teenustes igal ajal ilma ette teatamata.

Microsemi kohta Microsemi, Microchip Technology Inc. (Nasdaq: MCHP) XNUMX% omanduses olev tütarettevõte, pakub laiaulatuslikku pooljuhtide ja süsteemilahenduste portfelli kosmose- ja kaitse-, side-, andmekeskuste- ja tööstusturgudel. Toodete hulka kuuluvad suure jõudlusega ja kiirguskindlad analoog-segasignaaliga integraallülitused, FPGA-d, SoC-d ja ASIC-id; toitehaldustooted; ajastus- ja sünkroniseerimisseadmed ning täpsed ajalahendused, mis seavad maailma ajastandardi; hääletöötlusseadmed; RF-lahendused; diskreetsed komponendid; ettevõtete salvestus- ja sidelahendused, turvatehnoloogiad ja skaleeritav anti-tamper tooted; Etherneti lahendused; Power-over-Ethernet IC-d ja keskmised vahemikud; samuti kohandatud disainivõimalused ja -teenused. Lisateavet leiate aadressilt www.microsemi.com.

Microsemi peakorter
One Enterprise, Aliso Viejo,
CA 92656 USA
USA piires: +1 800-713-4113
Väljaspool USA-d: +1 949-380-6100
Müük: +1 949-380-6136
Faks: +1 949-215-4996
E-post: müük.support@microsemi.com
www.microsemi.com

©2021 Microsemi, Microchip Technology Inc. täielikult kuuluv tütarettevõte. Kõik õigused kaitstud. Microsemi ja Microsemi logo on Microsemi Corporationi registreeritud kaubamärgid. Kõik muud kaubamärgid ja teenindusmärgid on nende vastavate omanike omand.

Microsemi patenteeritud DG0703 versioon 4.0

Dokumendid / Ressursid

MICROCHIP-i vigade tuvastamine ja parandamine RTG4 LSRAM-mälus [pdfKasutusjuhend DG0703 demo, vigade tuvastamine ja parandamine RTG4 LSRAM-mälus, tuvastamine ja parandamine RTG4 LSRAM-mälus, RTG4 LSRAM-mälus, LSRAM-mälus

Viited

• Kasutusjuhend