Microchip UG0881 PolarFire SoC FPGA demaraj ak konfigirasyon
Garanti
Microsemi pa fè okenn garanti, reprezantasyon, oswa garanti konsènan enfòmasyon ki nan la a oswa konvnab nan pwodwi ak sèvis li yo pou nenpòt ki rezon patikilye, ni Microsemi pa pran okenn responsablite kèlkeswa ki soti nan aplikasyon an oswa itilizasyon nenpòt pwodwi oswa sikwi. Pwodwi yo vann anba a ak nenpòt lòt pwodwi Microsemi vann yo te sijè a tès limite epi yo pa ta dwe itilize ansanm ak ekipman oswa aplikasyon misyon kritik. Nenpòt espesifikasyon pèfòmans yo kwè yo dwe serye, men yo pa verifye, ak Achtè dwe fè ak ranpli tout pèfòmans ak lòt tès nan pwodwi yo, pou kont li ak ansanm ak, oswa enstale nan, nenpòt pwodwi fen. Achtè a pa dwe konte sou okenn done ak espesifikasyon pèfòmans oswa paramèt Microsemi bay. Se responsablite Achtè a pou detèmine si nenpòt pwodwi yo konvnab poukont li epi teste ak verifye menm bagay la. Enfòmasyon Microsemi bay anba la a bay "jan yo ye a, kote yo ye" ak tout defo, epi tout risk ki asosye ak enfòmasyon sa yo se antyèman ak Achtè a. Microsemi pa bay okenn patant, lisans, oswa nenpòt lòt dwa IP, klèman oswa enpliziteman, kit yo konsène enfòmasyon sa yo li menm oswa nenpòt bagay ki dekri nan enfòmasyon sa yo. Enfòmasyon yo bay nan dokiman sa a se pwopriyete Microsemi, epi Microsemi rezève dwa pou fè nenpòt chanjman nan enfòmasyon ki nan dokiman sa a oswa nan nenpòt pwodwi ak sèvis nenpòt ki lè san avètisman.
Konsènan Microsemi
Microsemi, yon sipòtè totalman de Microchip Technology Inc. (Nasdaq: MCHP), ofri yon dosye konplè nan semi-conducteurs ak solisyon sistèm pou ayewospasyal ak defans, kominikasyon, sant done ak mache endistriyèl. Pwodwi yo gen ladan sikui entegre analòg melanje-siyal wo-pèfòmans ak radyasyon-di, FPGAs, SoCs ak ASICs; pwodwi jesyon pouvwa; distribisyon ak aparèy senkronizasyon ak solisyon tan egzak, mete estanda nan mond lan pou tan; aparèy pwosesis vwa; solisyon RF; eleman disrè; depo antrepriz ak solisyon kominikasyon, teknoloji sekirite ak évolutive anti-tamper pwodwi; solisyon Ethernet; Power-over-Ethernet ICs ak midspans; osi byen ke kapasite konsepsyon koutim ak sèvis yo. Aprann plis nan www.microsemi.com.
Bòt ak Konfigirasyon
PolarFire SoC FPGA yo sèvi ak sikwi avanse avanse pou asire pouvwa serye sou pouvwa-up ak reset. Nan pouvwa-up ak reset, sekans demaraj PolarFire SoC FPGA swiv Power-on reset (POR), bòt aparèy, inisyalizasyon konsepsyon, pre-demaraj Microcontroller Subsystem (MSS), ak bòt itilizatè MSS. Dokiman sa a dekri MSS pre-demaraj ak MSS User Boot. Pou enfòmasyon sou POR, Device Boot and Design initialization, gade UG0890: PolarFire SoC FPGA Power-Up and Resets User Guide.
Pou plis enfòmasyon sou karakteristik MSS, gade UG0880: PolarFire SoC MSS User Guide.
Sekans bòt-up
Sekans bòt-up la kòmanse lè PolarFire SoC FPGA a mache oswa reset. Li fini lè processeur a pare pou egzekite yon pwogram aplikasyon. Sa a sekans demaraj kouri atravè plizyè stages anvan li kòmanse ekzekisyon pwogram yo.
Yon seri operasyon yo fèt pandan pwosesis Boot-up la ki gen ladan reset pyès ki nan konpitè, inisyalizasyon periferik, inisyalizasyon memwa, ak chaje aplikasyon itilizatè defini soti nan memwa ki pa temèt nan memwa temèt pou ekzekisyon.
Figi sa a montre diferan faz nan sekans Boot-up la.
Figi 1 Sekans bòt-up
MSS Pre-Bòt
Lè Inisyalizasyon Design la fini avèk siksè, MSS Pre-boot kòmanse egzekisyon li. MSS la soti nan yon reset apre yo fin ranpli tout pwosedi demaraj nòmal yo. Kontwolè sistèm lan jere pwogramasyon, inisyalizasyon, ak konfigirasyon aparèy yo. MSS Pre-demaraj pa rive si aparèy pwograme a configuré pou mòd sispansyon kontwolè sistèm lan.
Se firmwèr kontwolè sistèm lan ki kowòdone faz pre-demaraj MSS la, byenke li ka sèvi ak E51 nan MSS Core Complex la pou fè sèten pati nan sekans pre-demaraj la.
Evènman sa yo rive pandan MSS pre-demaraj yotage:
- Power-up nan MSS entegre memwa ki pa volatil (eNVM)
- Inisyalizasyon reparasyon redondans ki asosye ak kachèt MSS Core Complex L2
- Otantifikasyon kòd bòt Itilizatè (si opsyon bòt Itilizatè Secure aktive)
- Transmisyon MSS operasyonèl nan kòd Boot itilizatè
MSS Core Complex la ka demare nan youn nan kat mòd. Tablo sa a bay lis opsyon MSS anvan demaraj yo, ki ka konfigirasyon ak pwograme nan sNVM la. Mòd bòt la defini pa paramèt itilizatè U_MSS_BOOTMODE[1:0]. Lòt done konfigirasyon bòt yo depann de mòd epi yo defini nan paramèt itilizatè U_MSS_BOOTCFG (gade Tablo 3, paj 4 ak Tablo 5, paj 6).
Tablo 1 • MSS Core Complex Boot Modes
| U_MSS_BOOTMODE[1:0] | Mode | Deskripsyon |
| 0 | Bòt san fè anyen konsa | MSS Core Complex bòt soti nan ROM bòt si MSS pa konfigirasyon |
| 1 | Bòt ki pa an sekirite | MSS Core Complex bòt dirèkteman nan adrès ki defini nan U_MSS_BOOTADDR la |
| 2 | Bòt sekirite itilizatè | Bòt MSS Core Complex soti nan sNVM |
| 3 | Faktori bòt sekirite | Bòt MSS Core Complex lè l sèvi avèk pwotokòl bòt an sekirite faktori a |
Opsyon bòt la chwazi kòm yon pati nan koule nan konsepsyon Libero. Chanje mòd la kapab fèt sèlman atravè jenerasyon yon nouvo pwogram FPGA file.
Figi 2 • MSS Pre-boot Flow 
Bòt san fè anyen konsa
Si MSS la pa configuré (pa egzanpample, aparèy vid), Lè sa a, MSS Core Complex la egzekite yon pwogram ROM bòt ki kenbe tout processeurs yo nan yon bouk enfini jiskaske yon deboge konekte ak sib la. Anrejistre vektè bòt yo kenbe valè yo jiskaske aparèy la reset oswa yo pwograme yon nouvo konfigirasyon mòd bòt. Pou aparèy configuré, mòd sa a ka aplike lè l sèvi avèk la
U_MSS_BOOTMODE=0 opsyon bòt nan konfigirateur Libero.
Nòt: Nan mòd sa a, U_MSS_BOOTCFG pa itilize.
Figi sa a montre koule nan bòt Idle.
Figi 3 • Koule bòt san fè anyen konsa
Bòt ki pa an sekirite
Nan mòd sa a, MSS Core Complex la egzekite soti nan yon adrès eNVM espesifye san otantifikasyon. Li bay opsyon bòt ki pi rapid, men pa gen otantifikasyon imaj kòd la. Ou ka espesifye adrès la lè w mete U_MSS_BOOTADDR nan Libero Configurator la. Mòd sa a kapab tou itilize pou demaraj soti nan nenpòt resous memwa FPGA Fabric atravè FIC. Mòd sa a aplike lè l sèvi avèk
U_MSS_BOOTMODE=1 opsyon bòt.
MSS Core Complex la soti nan reset ak vektè bòt defini pa U_MSS_BOOTCFG (jan lis nan tablo sa a).
Tablo 2 • Itilizasyon U_MSS_BOOTCFG nan mòd bòt ki pa an sekirite 1
| Desantre (byte) |
Size (bytes) |
Non |
Deskripsyon |
| 0 | 4 | BOOTVEC0 | Vektè bòt pou E51 |
| 4 | 4 | BOOTVEC1 | Vektè bòt pou U540 |
| 8 | 4 | BOOTVEC2 | Vektè bòt pou U541 |
| 16 | 4 | BOOTVEC3 | Vektè bòt pou U542 |
| 20 | 4 | BOOTVEC4 | Vektè bòt pou U543 |
Figi sa a montre koule bòt ki pa an sekirite.
Figi 4 • Koule bòt ki pa an sekirite
Itilizatè Secure Boot
Mòd sa a pèmèt itilizatè yo aplike pwòp bòt sekirite koutim yo epi yo mete kòd bòt sekirite itilizatè a nan sNVM la. sNVM a se yon memwa ki pa temèt 56 KB ki ka pwoteje pa Fonksyon Physically Unclonable (PUF) ki entegre. Metòd bòt sa a konsidere kòm sekirite paske paj sNVM ki make kòm ROM yo pa ka chanje. Sou kouran, kontwolè sistèm lan kopye kòd bòt sekirite itilizatè a soti nan sNVM nan Done Tightly Integrated Memory (DTIM) nan nwayo E51 Monitor. E51 kòmanse egzekite kòd bòt sekirite itilizatè a.
Si gwosè kòd bòt sekirite itilizatè a pi plis pase gwosè DTIM, itilizatè a bezwen divize kòd bòt la an de.tages. sNVM a ka genyen pwochen stage nan sekans bòt itilizatè a, ki ka fè otantifikasyon pwochen bòt yotage lè l sèvi avèk algorithm otantifikasyon/dekripte itilizatè a.
Si yo itilize paj otantifye oswa chiffres, menm kle USK la (sa vle di,
U_MSS_BOOT_SNVM_USK) dwe itilize pou tout paj otantifye/chiffre yo.
Si otantifikasyon echwe, yo ka mete MSS Core Complex la nan reset ak BOOT_FAIL la.amper drapo ka leve. Mòd sa a aplike lè l sèvi avèk opsyon bòt U_MSS_BOOTMODE=2.
Tablo 3 • Itilizasyon U_MSS_BOOTCFG nan Boot Secure Itilizatè
| Desantre (byte) | Size (bytes) | Non | Deskripsyon |
| 0 | 1 | U_MSS_BOOT_SNVM_PAGE | Kòmanse paj nan SNVM |
| 1 | 3 | REZÈVE | Pou aliyman |
| 4 | 12 | U_MSS_BOOT_SNVM_USK | Pou paj otantifye/chiffre |
Figi sa a montre koule bòt sekirite itilizatè a.
Figi 5 • Itilizatè Secure Boot Flow
Faktori Secure Boot
Nan mòd sa a, kontwolè sistèm lan li Sètifika Imaj Sekirite (SBIC) ki soti nan eNVM epi valide SBIC la. Sou validation siksè, System Controller kopye kòd bòt an sekirite faktori a nan zòn memwa prive li an sekirite epi chaje li nan DTIM debaz E51 Monitor la. Bòt sekirite default la fè yon chèk siyati sou imaj eNVM lè l sèvi avèk SBIC ki estoke nan eNVM. Si yo pa rapòte okenn erè, yo lage reset nan MSS Core Complex la. Si yo rapòte erè, yo mete MSS Core Complex nan reset epi BOOT_FAIL tampdrapo a leve. Lè sa a, kontwolè sistèm lan aktive nanamper drapo ki afime yon siyal nan twal la FPGA pou aksyon itilizatè. Mòd sa a aplike lè l sèvi avèk opsyon bòt U_MSS_BOOTMODE=3.
SBIC a gen adrès, gwosè, hash, ak siyati Eliptik Koub Digital Siyati Algorithm (ECDSA) nan blob binè pwoteje a. ECDSA ofri yon variant de Digital Signature Algorithm ki itilize kriptografi koub eliptik. Li genyen tou vektè reset pou chak Materyèl
fil / nwayo / nwayo processeur (Hart) nan sistèm nan.
Tablo 4 • Sètifika Imaj Sekirize Boot (SBIC)
| Desantre | Size (bytes) | Valè | Deskripsyon |
| 0 | 4 | IMAGEADDR | Adrès UBL nan kat memwa MSS |
| 4 | 4 | IMAGELEN | Gwosè UBL an byte |
| 8 | 4 | BOOTVEC0 | Vektè bòt nan UBL pou E51 |
| 12 | 4 | BOOTVEC1 | Vektè bòt nan UBL pou U540 |
| 16 | 4 | BOOTVEC2 | Vektè bòt nan UBL pou U541 |
| 20 | 4 | BOOTVEC3 | Vektè bòt nan UBL pou U542 |
| 24 | 4 | BOOTVEC4 | Vektè bòt nan UBL pou U543 |
| 28 | 1 | OPSYON[7:0] | Opsyon SBIC |
| 28 | 3 | REZÈVE | |
| 32 | 8 | VÈSYON | Vèsyon SBIC/Image |
| 40 | 16 | DSN | Si ou vle DSN obligatwa |
| 56 | 48 | H | UBL imaj SHA-384 hash |
| 104 | 104 | CODESIG | Siyati DER-kode ECDSA |
| Total | 208 | Bytes |
DSN
Si jaden DSN a pa zewo, li konpare ak nimewo seri pwòp aparèy la. Si konparezon an echwe, lè sa a boot_fail tampYo mete drapo a epi otantifikasyon an sispann.
VÈSYON
Si U_MSS_REVOCATION_ENABLE pèmèt revokasyon SBIC, yo rejte SBIC sof si valè VERSION an pi gran pase oswa egal a papòt revokasyon an.
OPSYON REVOKSYON SBIC
Si U_MSS_REVOCATION_ENABLE pèmèt revokasyon SBIC epi OPTIONS[0] se '1', tout vèsyon SBIC ki mwens pase VERSION yo anile lè SBIC otantifikasyon konplè a. Papòt revokasyon an rete nan nouvo valè a jiskaske li ogmante ankò pa yon SBIC nan lavni ak OPTIONS [0] = '1' ak yon jaden VERSION ki pi wo. Papòt revokasyon an ka sèlman ogmante lè l sèvi avèk mekanis sa a epi li ka sèlman reset pa yon ti kouran.
Lè papòt revokasyon an mete ajou dinamik, papòt la estoke lè l sèvi avèk konplo depo redondants yo itilize pou paskod yo pou yon echèk kouran pandan demaraj aparèy la pa lakòz yon bòt aparèy ki vin apre a echwe. Si aktyalizasyon papòt revokasyon an echwe, li garanti ke valè papòt la se swa nouvo valè a oswa valè anvan an.
Tablo 5 • Itilizasyon U_MSS_BOOTCFG nan Mòd faktori Boot Loader
| Desantre (byte) |
Size (bytes) |
Non |
Deskripsyon |
| 0 | 4 | U_MSS_SBIC_ADDR | Adrès SBIC nan espas adrès MSS |
| 4 | 4 | U_MSS_REVOCATION_ENABLE | Pèmèt revokasyon SBIC si li pa zewo |
Figi sa a montre koule bòt ki an sekirite faktori a.
Figi 6 • Faktori Secure Boot Flow
Bòt itilizatè MSS
Bòt itilizatè MSS pran plas lè yo bay kontwòl la soti nan System Controller rive nan MSS Core Complex. Lè MSS pre-demaraj siksè, kontwolè sistèm lage reset la nan MSS Core Complex la. MSS ka demaraj nan youn nan fason sa yo:
- Bare Metal Aplikasyon
- Aplikasyon Linux
- AMP Aplikasyon
Bare Metal Aplikasyon
Aplikasyon metal vid yo pou PolarFire SoC ka devlope lè l sèvi avèk zouti SoftConsole. Zouti sa a bay pwodiksyon an files nan fòm lan nan .hex ki ka itilize nan koule nan Libero yo enkli nan bitstream nan pwogramasyon file. Ou ka itilize menm zouti pou debogaj aplikasyon Bare Metal yo lè l sèvi avèk JTAG
koòdone.
Figi sa a montre aplikasyon SoftConsole Bare Metal la ki gen senk hart (Cores) ki gen ladan nwayo E51 Monitor.
Figi 7 • Pwojè SoftConsole 
Aplikasyon Linux
Seksyon sa a dekri sekans bòt pou Linux kouri sou tout nwayo U54.
Yon pwosesis bòt tipik konsiste de twa stages. Premye s latagE boot loader (FSBL) jwenn egzekite nan sou-chip Boot flash (eNVM). FSBL a chaje dezyèm stage loader bòt (SSBL) soti nan yon aparèy bòt nan RAM ekstèn oswa Cache. Aparèy bòt la ka eNVM oswa mikrokontroleur memwa entegre (eMMC) oswa ekstèn SPI Flash. SSBL a chaje sistèm operasyon Linux soti nan aparèy bòt nan RAM ekstèn. Nan twazyèm stage, Linux egzekite soti nan RAM ekstèn lan.
Figi sa a montre koule Pwosesis Bòt Linux.
Figi 8 • Tipik Linux Boot Pwosesis koule
Detay sou FSBL, Device Tree, Linux, ak YOCTO build, ki jan yo bati ak konfigirasyon Linux yo pral bay nan piblikasyon an nan lavni nan dokiman sa a.
AMP Aplikasyon
Yo pral bay yon deskripsyon detaye sou Libero MSS Configurator ak fason pou debogaj aplikasyon milti-proseseur lè l sèvi avèk SoftConsole nan lavni dokiman sa a.
Sous diferan nan demaraj
Yo dwe mete ajou nan pwochen vèsyon dokiman sa a.
Konfigirasyon bòt
Yo dwe mete ajou nan pwochen vèsyon dokiman sa a.
Akwonim
Akwonim sa yo yo itilize nan dokiman sa a.
Tablo 1 • Lis akwonim
Akwonim elaji
- AMP Asymetrik milti-pwosesis
- DTIM Done byen entegre memwa (yo rele tou kòm SRAM)
- ECDSA Algorithm siyati dijital koub eliptik
- eNVM entegre memwa ki pa volatil
- FSBL Premye Stage Boot Loader
- Hart Materyèl fil / nwayo / nwayo processeur
- MSS Sou-sistèm mikro
- POR Pouvwa sou Reyajiste
- PUF Fonksyon ki pa ka klonaze fizikman
- ROM Memwa pou lekti sèlman
- SCB Sistèm Kontwolè Bridge
- sNVM Sekirize memwa ki pa temèt
Istwa revizyon
Istwa revizyon an dekri chanjman ki te aplike nan dokiman an. Chanjman yo nan lis pa revizyon, kòmanse ak piblikasyon aktyèl la.
Revizyon 2.0
Sa ki anba la a se yon rezime chanjman ki fèt nan revizyon sa a.
- Enfòmasyon sou Factory Secure Boot te mete ajou.
- Enfòmasyon sou Aplikasyon Bare Metal yo te mete ajou.
Revizyon 1.0
Premye piblikasyon dokiman sa a.
Katye Jeneral Microsemi
One Enterprise, Aliso Viejo,
CA 92656 USA
Nan peyi Etazini: +1 800-713-4113
Deyò Etazini: +1 949-380-6100
Komèsyal: +1 949-380-6136
Faks: +1 949-215-4996
Imèl: sales.support@microsemi.com
www.microsemi.com
©2020 Microsemi, yon sipòtè totalman pou Microchip Technology Inc. Tout dwa rezève. Microsemi ak logo Microsemi a se mak anrejistre Microsemi Corporation. Tout lòt mak ak mak sèvis yo se pwopriyete pwopriyetè respektif yo.
Dokiman / Resous
 |
Microchip UG0881 PolarFire SoC FPGA demaraj ak konfigirasyon [pdfGid Itilizatè UG0881 PolarFire SoC FPGA demaraj ak konfigirasyon, UG0881, PolarFire SoC FPGA demaraj ak konfigirasyon, demaraj ak konfigirasyon |
