Intel AN 775 Génération de données de synchronisation d'E/S initiales

AN 775 : génération de données de synchronisation d'E/S initiales pour les FPGA Intel

Vous pouvez générer des données de synchronisation d'E/S initiales pour les périphériques Intel FPGA à l'aide de l'interface graphique du logiciel Intel® Quartus® Prime ou des commandes Tcl. Les données de synchronisation d'E/S initiales sont utiles pour la planification précoce des broches et la conception de PCB. Vous pouvez générer des données de temporisation initiales pour les paramètres de temporisation pertinents suivants afin d'ajuster le budget de temporisation de conception lors de la prise en compte des normes d'E/S et du placement des broches.

Tableau 1. Paramètres de synchronisation d'E/S 

Paramètre de synchronisation	Description
Temps de configuration d'entrée (tSU) Temps de maintien d'entrée (tH)	tSU = retard de données entre la broche d'entrée et le registre d'entrée + temps de configuration micro du registre d'entrée - retard d'horloge entre la broche d'entrée et le registre d'entrée tH = - retard de données entre la broche d'entrée et le registre d'entrée + temps de maintien du micro-registre d'entrée + retard d'horloge entre la broche d'entrée et le registre d'entrée
Retard de l'horloge à la sortie (tCO)	tCO = + retard du tampon d'horloge au registre de sortie + retard du registre de sortie à la sortie + registre de sortie au retard de la broche de sortie

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*D'autres noms et marques peuvent être revendiqués comme étant la propriété d'autrui.

La génération des informations de synchronisation d'E/S initiales comprend les étapes suivantes :

• Étape 1 : Synthétiser une bascule pour le périphérique FPGA Intel cible à la page 4
• Étape 2 : Définir la norme d'E/S et les emplacements des broches à la page 5
• Étape 3 : Spécifier les conditions de fonctionnement de l'appareil à la page 6
• Étape 4 : View Synchronisation des E/S dans le rapport de fiche technique à la page 6

Étape 1 : Synthétiser une bascule pour le périphérique FPGA Intel cible

Suivez ces étapes pour définir et synthétiser la logique minimale de bascule pour générer les données de synchronisation d'E/S initiales :

1. Créez un nouveau projet dans le logiciel Intel Quartus Prime Pro Edition version 19.3.
2. Cliquez sur Attributions ➤ Appareil, spécifiez votre famille d'appareils cibles et un appareil cible. Par exempleamp, sélectionnez le FPGA AGFA014R24 Intel Agilex™.
3. Cliquez File ➤ Nouveau et créer un schéma fonctionnel/schéma File.
4. Pour ajouter des composants au schéma, cliquez sur le bouton Outil Symbole.
   
5. Sous Nom, tapez DFF, puis cliquez sur OK. Cliquez dans l'éditeur de blocs pour insérer le symbole DFF.
6. Répétez 4 à la page 4 à 5 à la page 5 pour ajouter une broche d'entrée Input_data, une broche d'entrée Clock et une broche de sortie Output_data.
7. Pour connecter les broches au DFF, cliquez sur le bouton Outil Nœud orthogonal, puis tracez des lignes de fil entre la broche et le symbole DFF.
   
8. Pour synthétiser le DFF, cliquez sur Traitement ➤ Démarrer ➤ Démarrer l'analyse et la synthèse. Synthesis génère la netlist de conception minimale requise pour obtenir des données de synchronisation d'E/S.

Étape 2 : Définir la norme d'E/S et les emplacements des broches

Les emplacements de broches spécifiques et la norme d'E/S que vous attribuez aux broches de l'appareil ont un impact sur les valeurs des paramètres de synchronisation. Suivez ces étapes pour affecter la norme d'E/S de la broche et les contraintes d'emplacement :

1. Cliquez sur Devoirs ➤ Planificateur d'épingles.
2. Attribuez l'emplacement des broches et les contraintes standard d'E/S en fonction de votre conception
   Caractéristiques. Entrez les valeurs Nom du nœud, Direction, Emplacement et Norme d'E/S pour les broches de la conception dans la feuille de calcul Toutes les broches. Vous pouvez également faire glisser les noms de nœuds dans le package Pin Planner view.

   
3. Pour compiler la conception, cliquez sur Traitement ➤ Démarrer la compilation. Le compilateur génère des informations de synchronisation d'E/S pendant la compilation complète.

Informations connexes

• Définition des normes d'E/S
•  Gestion des broches d'E/S du périphérique

Étape 3 : Spécifier les conditions de fonctionnement de l'appareil

Suivez ces étapes pour mettre à jour la netlist de synchronisation et définir les conditions de fonctionnement pour l'analyse de synchronisation après la compilation complète :

1. Cliquez sur Outils ➤ Analyseur de synchronisation.
2. Dans le volet Tâche, double-cliquez sur Update Timing Netlist. La netlist de synchronisation est mise à jour avec des informations de synchronisation de compilation complètes qui tiennent compte des contraintes de broche que vous faites.
   
3. Sous Définir les conditions de fonctionnement, sélectionnez l'un des modèles de synchronisation disponibles, tels que le modèle Slow vid3 100C ou le modèle Fast vid3 100C.

   

Étape 4 : View Synchronisation des E/S dans le rapport de feuille de données

Générez le rapport de feuille de données dans l'analyseur de synchronisation pour view les valeurs des paramètres de synchronisation.

1. Dans l'analyseur de synchronisation, cliquez sur Rapports ➤ Feuille de données ➤ Feuille de données de rapport.
2. Cliquez sur OK.

   
   Les rapports Setup Times, Hold Times et Clock to Output Times s'affichent sous le dossier Datasheet Report dans le volet Report.

3. Cliquez sur chaque rapport pour view les valeurs des paramètres Rise et Fall.
4. Pour une approche temporelle prudente, spécifiez la valeur absolue maximale

Example 1. Détermination des paramètres de synchronisation d'E/S à partir du rapport de fiche technique 

Dans l'exemple suivantample rapport Setup Times, le temps de descente est supérieur au temps de montée, donc tSU=tfall.

Dans l'exemple suivantample rapport Hold Times, la valeur absolue du temps de descente est supérieure à la valeur absolue du temps de montée, donc tH=tfall.

Dans l'exemple suivantample rapport Clock to Output Times, la valeur absolue du temps de descente est supérieure à la valeur absolue du temps de montée, donc tCO=tfall.

Informations connexes

• Tutoriel de démarrage rapide de l'analyseur de synchronisation
• Guide de l'utilisateur Intel Quartus Prime Pro Edition : analyseur de synchronisation
• Comment faire une vidéo : Introduction à l'analyseur de synchronisation

Génération de données de cadencement d'E/S par script

Vous pouvez utiliser un script Tcl pour générer des informations de synchronisation d'E/S avec ou sans l'interface utilisateur du logiciel Intel Quartus Prime. L'approche scriptée génère des données textuelles de paramètres de synchronisation d'E/S pour les normes d'E/S prises en charge.

Note: La méthode scriptée n'est disponible que pour les plates-formes Linux*.
Suivez ces étapes pour générer des informations de synchronisation d'E/S reflétant plusieurs normes d'E/S pour les périphériques Intel Agilex, Intel Stratix® 10 et Intel Arria® 10 :

1. Téléchargez l'archive de projet Intel Quartus Prime appropriée file pour votre famille d'appareils cibles :
   • Périphériques Intel Agilex— https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/others/literature/an/io_timing_agilex_latest.qar
   • Périphériques Intel Stratix 10— https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/others/literature/an/io_timing_stratix10.qar
   • Périphériques Intel Arria 10— https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/others/literature/an/io_timing_arria10.qar
2. Pour restaurer l'archive du projet .qar, lancez le logiciel Intel Quartus Prime Pro Edition et cliquez sur Projet ➤ Restaurer le projet archivé. Vous pouvez également exécuter l'équivalent de la ligne de commande suivante sans lancer l'interface graphique :
   

   quartus_sh --restore file>

   Le io_timing__restauré répertoire contient maintenant le sous-dossier qdb et divers files.

3. Pour exécuter le script avec Intel Quartus Prime Timing Analyzer, exécutez la commande suivante :
   

   quartus_sta –t .tcl

   Attendez la fin. L'exécution du script peut nécessiter 8 heures ou plus, car chaque modification de la norme d'E/S ou de l'emplacement des broches nécessite une recompilation de la conception.
4. À view les valeurs des paramètres de synchronisation, ouvrez le texte généré files dans Horaire_files, avec des noms tels que timing_tsuthtco___.txt.
   timing_tsuthtco_ _ _ .SMS.

Informations connexes

• Script de ligne de commande
• ::QUARTUS::Package STA Tcl

AN 775 : Génération de l'historique de révision du document de données de synchronisation d'E/S initiales

Version du document	Version Intel Quartus Prime	Changements
2019.12.08	19.3	Titre révisé pour refléter le contenu. Ajout de la prise en charge des FPGA Intel Stratix 10 et Intel Agilex. Ajout de numéros d'étape au flux. Ajout de diagrammes de paramètres de synchronisation. Captures d'écran mises à jour pour refléter la dernière version. Liens mis à jour vers les documents connexes. Application des dernières conventions de nommage et de style des produits.
2016.10.31	16.1	Première sortie publique.

Documents / Ressources

Intel AN 775 Génération de données de synchronisation d'E/S initiales [pdf] Guide de l'utilisateur AN 775 Génération de données de synchronisation IO initiales, AN 775, Génération de données de synchronisation IO initiales, Données de synchronisation IO initiales, Données de synchronisation

Références

• Manuel d'utilisation