Microsemi DG0618 villugreining og leiðrétting á SmartFusion2 tækjum sem nota DDR minni

Höfuðstöðvar Microsemi fyrirtækja
One Enterprise, Aliso Viejo,
CA 92656 BNA
Innan Bandaríkjanna: +1 800-713-4113
Utan Bandaríkjanna: +1 949-380-6100
Fax: +1 949-215-4996
Netfang: sales.support@microsemi.com
www.microsemi.com
© 2017 Microsemi Corporation. Allur réttur áskilinn. Microsemi og Microsemi merkið eru vörumerki Microsemi Corporation. Öll önnur vörumerki og þjónustumerki eru eign viðkomandi eigenda

Microsemi veitir enga ábyrgð, yfirlýsingu eða ábyrgð varðandi upplýsingarnar sem hér eru að finna eða hæfi vara þess og þjónustu í neinum sérstökum tilgangi, né tekur Microsemi á sig neina ábyrgð sem stafar af notkun eða notkun á vöru eða hringrás. Vörurnar sem seldar eru hér á eftir og allar aðrar vörur sem Microsemi selur hafa verið háðar takmörkuðum prófunum og ætti ekki að nota í tengslum við mikilvægan búnað eða forrit. Allar frammistöðuforskriftir eru taldar vera áreiðanlegar en eru ekki sannreyndar og kaupandi verður að framkvæma og ljúka öllum frammistöðu- og öðrum prófunum á vörunum, einn og ásamt, eða uppsettum í, hvaða lokavöru sem er. Kaupandi skal ekki treysta á nein gögn og frammistöðuforskriftir eða færibreytur frá Microsemi. Það er á ábyrgð kaupanda að ákvarða sjálfstætt hæfi hvers kyns vara og prófa og sannreyna það sama. Upplýsingarnar sem Microsemi veitir hér á eftir eru veittar „eins og þær eru, hvar er“ og með öllum göllum, og öll áhættan sem fylgir slíkum upplýsingum er algjörlega hjá kaupanda. Microsemi veitir hvorki, beinlínis né óbeint, neinum aðila nein einkaleyfisréttindi, leyfi eða önnur IP réttindi, hvort sem er með tilliti til slíkra upplýsinga sjálfra eða nokkuð sem lýst er í slíkum upplýsingum. Upplýsingar sem gefnar eru upp í þessu skjali eru í eigu Microsemi og Microsemi áskilur sér rétt til að gera allar breytingar á upplýsingum í þessu skjali eða hvaða vörum og þjónustu sem er hvenær sem er án fyrirvara.

Um Microsemi
Microsemi Corporation (Nasdaq: MSCC) býður upp á alhliða safn af hálfleiðara- og kerfislausnum fyrir flug- og varnarmál, fjarskipti, gagnaver og iðnaðarmarkaði. Vörur innihalda hágæða og geislunarhertar hliðrænar blönduð merki samþættar hringrásir, FPGAs, SoCs og ASICs; orkustjórnunarvörur; tíma- og samstillingartæki og nákvæmar tímalausnir, setja heimsstaðalinn fyrir tíma; raddvinnslutæki; RF lausnir; stakir íhlutir; geymslu- og samskiptalausnir fyrirtækja, öryggistækni og stigstærð andstæðingur-tamper vörur; Ethernet lausnir; Power-over-Ethernet ICs og midspans; sem og sérsniðna hönnunarmöguleika og þjónustu. Microsemi er með höfuðstöðvar í Aliso Viejo, Kaliforníu, og hefur um það bil 4,800 starfsmenn á heimsvísu. Frekari upplýsingar á www.microsemi.com.

Endurskoðunarsaga

Endurskoðunarferillinn lýsir þeim breytingum sem voru innleiddar í skjalinu. Breytingarnar eru taldar upp eftir endurskoðun, frá og með nýjustu útgáfunni.

• Endurskoðun 4.0
  Uppfærði skjalið fyrir Libero v11.8 hugbúnaðarútgáfu.
• Endurskoðun 3.0
  Uppfærði skjalið fyrir Libero v11.7 hugbúnaðarútgáfu.
• Endurskoðun 2.0
  Uppfærði skjalið fyrir Libero v11.6 hugbúnaðarútgáfu.
• Endurskoðun 1.0
  Upphafleg útgáfa fyrir Libero SoC v11.5 hugbúnaðarútgáfu.

Villugreining og leiðrétting á SmartFusion2 tækjum sem nota DDR minni

Inngangur
Í umhverfi sem er næmt fyrir einn atburð í uppnámi (SEU) er slembiaðgangsminni (RAM) viðkvæmt fyrir tímabundnum villum af völdum þungra jóna.
Þetta skjal lýsir EDAC getu SoC FPGA, sem eru notuð í forritum með minningar tengdar í gegnum undirkerfi örstýringar (MSS) DDR (MDDR).
EDAC stýringarnar sem innleiddar eru í SmartFusion2 tækjunum styðja einvilluleiðréttingu og tvöfalda villugreiningu (SECDED). Allar minningar—enhanced static random access memory (eSRAM), DDR, low-power DDR (LPDDR)—innan SmartFusion2 MSS tækjanna eru vernduð af SECDED. DDR samstillt kraftmikið handahófsaðgangsminni (SDRAM) getur verið DDR2, DDR3 eða LPDDR1, allt eftir MDDR stillingum og ECC getu vélbúnaðar.
SmartFusion2 MDDR undirkerfið styður minnisþéttleika allt að 4 GB. Í þessari kynningu geturðu valið hvaða minnisstað sem er upp á 1 GB í DDR vistfangarýminu (0xA0000000 til 0xDFFFFFFF).
Þegar SECDED er virkt:

• Skrifaðgerð reiknar og bætir við 8 bitum af SECDED kóða (við hverja 64 bita af gögnum)
• Lesaðgerð les og athugar gögnin gegn geymdum SECDED kóða til að styðja við 1-bita villuleiðréttingu og 2-bita villugreiningu

Eftirfarandi mynd lýsir blokkarmynd SmartFusion2 EDAC á DDR SDRAM.

Mynd 1 • Yfirborðsmynd

EDAC eiginleiki DDR styður eftirfarandi:

1.  SECDED vélbúnaður
2. Veitir truflanir á ARM Cortex-M3 örgjörva og FPGA efni við greiningu á 1-bita villu eða 2-bita villu
3. Geymir fjölda 1-bita og 2-bita villna í villuteljaraskrám
4. Geymir heimilisfang síðustu 1-bita eða 2-bita villu sem varð fyrir áhrifum minnisstaðsetningar
5. Geymir 1-bita eða 2-bita villugögn í SECDED skrám
6. veitir villusútumerki til FPGA efnisins

Fyrir frekari upplýsingar um EDAC, sjá UG0443: SmartFusion2 og IGLOO2 FPGA öryggi og áreiðanleika notendahandbók og UG0446: SmartFusion2 og IGLOO2 FPGA háhraða DDR tengi notendahandbók.

Hönnunarkröfur
Eftirfarandi tafla sýnir hönnunarkröfur.

Tafla 1 • Hönnunarkröfur

• Hönnunarkröfur Lýsing
• Kröfur um vélbúnað
• SmartFusion2 Advanced Development Kit borð Rev B eða síðar
• FlashPro5 forritari eða nýrri
• USB A til mini-B USB snúru
• Rafstraumur 12 V
• DDR3 dóttir borð
• Stýrikerfi Hvaða 64-bita eða 32-bita Windows XP SP2
• Hvaða 64-bita eða 32-bita Windows 7
• Hugbúnaðarkröfur
• Libero® System-on-Chip (SoC) v11.8
• SoftConsole v4.0
• FlashPro forritunarhugbúnaður v11.8
• Host PC Drivers USB til UART bílstjóri
• Framework til að keyra sýnikennslu Microsoft .NET Framework 4 biðlara

Demo hönnun
Demo hönnunin files er hægt að hlaða niður af eftirfarandi slóð í Microsemi websíða: http://soc.microsemi.com/download/rsc/?f=m2s_dg0618_liberov11p8_df
Demo hönnunin files innihalda:

• DDR stillingar File
• DDR_EDAC
• Forritun files
• GUI keyranlegt
• Lesa mig file

Eftirfarandi mynd lýsir uppbyggingu hönnunarinnar á efsta stigi files. Fyrir frekari upplýsingar, sjá readme.txt file.

Mynd 2 • Demo Design Top-Level Uppbygging

Demo Design Framkvæmd
MDDR undirkerfið er með sérstakan EDAC stjórnandi. EDAC skynjar 1-bita villu eða 2-bita villu þegar gögn eru lesin úr minninu. Ef EDAC greinir 1-bita villuna, leiðréttir EDAC-stýringin villubitann. Ef EDAC er virkt fyrir allar 1-bita og 2-bita villur, eru samsvarandi villuteljarar í kerfisskránum auknar og samsvarandi truflanir og villubusmerki til FPGA efnisins myndast.
Þetta gerist í rauntíma. Til að sýna þennan SECDED eiginleika er villa kynnt handvirkt og fylgst með uppgötvun og leiðréttingu.
Þessi kynningarhönnun felur í sér útfærslu á eftirfarandi skrefum:

1. Virkjaðu EDAC
2. Skrifaðu gögn til DDR
3. Lestu gögn frá DDR
4. Slökktu á EDAC
5. Skemmdir 1 eða 2 bitar
6. Skrifaðu gögn til DDR
7. Virkjaðu EDAC
8. Lestu gögnin
9. Ef um 1-bita villu er að ræða, leiðréttir EDAC stjórnandi villuna, uppfærir samsvarandi stöðuskrár og gefur gögnin sem skrifuð eru í skrefi 2 við lestraraðgerðina sem gerð var í skrefi 8.
10. Ef um 2-bita villu er að ræða myndast samsvarandi truflun og forritið verður að leiðrétta gögnin eða grípa til viðeigandi aðgerða í truflunarmeðferðinni. Þessar tvær aðferðir eru sýndar í þessari kynningu.

Tvö próf eru útfærð í þessari kynningu: lykkjupróf og handvirkt próf og þau eiga við um bæði 1-bita og 2-bita villur.

Lykkjupróf
Lykkjupróf er framkvæmt þegar SmartFusion2 tækin fá lykkjuprófunarskipun frá GUI. Upphaflega eru allir villuteljarar og EDAC tengdar skrár settar í RESET ástand.
Eftirfarandi skref eru framkvæmd fyrir hverja endurtekningu.

1. Virkjaðu EDAC stjórnandi
2. Skrifaðu gögnin á tiltekna DDR minnisstaðinn
3. Slökktu á EDAC stjórnandi
4. Skrifaðu 1-bita eða 2-bita villu af völdum gögnum á sama DDR minnisstað
5. Virkjaðu EDAC stjórnandi
6. Lestu gögnin frá sama DDR minnisstað
7. Sendu 1-bita eða 2-bita villugreiningu og 1-bita villuleiðréttingargögn ef um 1-bita villu er að ræða í GUI

Handvirk próf
Þessi aðferð gerir handvirka prófun á 1-bita villugreiningu og leiðréttingu og 2-bita villugreiningu fyrir DDR minnisfang (0xA0000000 til 0xDFFFFFFF) með frumstillingu. 1-bita/2-bita villa er kynnt handvirkt á valið DDR minnisfang. Gögnin sem gefin eru eru skrifuð á valda DDR minnisstaðinn með EDAC virkt. Skemmdu 1-bita eða 2-bita villugögnin eru síðan skrifuð á sama minnisstað með EDAC óvirkt. Upplýsingarnar um greind 1-bita eða 2-bita villu eru skráðar þegar gögnin eru lesin úr sama minnisstað með EDAC virkt. Hágæða DMA stjórnandi
(HPDMA) er notað til að lesa gögnin úr DDR minni. Tvíbita villuuppgötvun truflunarstjórnunar er útfærð til að grípa til viðeigandi aðgerða þegar 2-bita villa greinist.
Eftirfarandi mynd lýsir EDAC kynningaraðgerðum.

Mynd 3 • Hönnunarflæði

Athugið: Fyrir 2-bita villu, þegar Cortex-M3 örgjörvinn les gögnin, fer kóðaframkvæmdin inn í harða bilanameðhöndluna, þar sem truflunin sem móttekin er er sein fyrir örgjörvan að svara. Þegar það bregst við trufluninni gæti það hafa þegar farið framhjá gögnunum og fyrir slysni sett af stað skipun. Þar af leiðandi hættir HRESP að vinna úr röngum gögnum. 2-bita villugreining notar HPDMA til að lesa gögnin frá DDR vistfangastaðnum, sem gefur örgjörvanum fyrirmæli um að lesin gögn hafi 2-bita villu og kerfið ætti að grípa til viðeigandi aðgerða til að endurheimta (ECC interrupt Handler).

Uppsetning kynningarhönnunar
Þessi hluti lýsir uppsetningu SmartFusion2 Advanced Development Kit borðsins, GUI valkostunum og hvernig á að framkvæma kynningarhönnunina.
Eftirfarandi skref lýsa því hvernig á að setja upp kynninguna:

1. Tengdu annan enda USB mini-B snúrunnar við J33 tengið sem fylgir SmartFusion2 Advanced Development Kit borðinu. Tengdu hinn endann á USB snúrunni við hýsiltölvuna. Ljósdíóða (LED) DS27 verður að kvikna, sem gefur til kynna að UART hlekkurinn hafi verið stofnaður. Gakktu úr skugga um að USB til UART brúar reklar finnast sjálfkrafa (hægt að staðfesta í Device Manager), eins og sýnt er á eftirfarandi mynd.
   Mynd 4 • USB til UART Bridge Drivers
   
   Ef USB til UART brú reklar eru ekki uppsettir skaltu hlaða niður og setja upp reklana frá: www.microsemi.com/soc/documents/CDM_2.08.24_WHQL_Certified.zip.
2. Tengdu jumperana á SmartFusion2 Advanced Development Kit borðinu, eins og sýnt er í töflu 4, bls. 11. Slökkt verður á aflgjafarofanum SW7 á meðan þú tengir jumperinn.

Mynd 5 • SmartFusion2 Advanced Development Kit Board Uppsetning

 Grafískt notendaviðmót
Þessi hluti lýsir DDR – EDAC Demo GUI.

Mynd 6 • DDR – EDAC Demo GUI

GUI styður eftirfarandi eiginleika:

1. Val á COM tengi og Baud Rate
2. Val á 1-bita villuleiðréttingarflipa eða 2-bita villugreiningu
3. Heimilisfangsreitur til að skrifa eða lesa gögn til eða frá tilgreindu DDR vistfangi
4. Gagnareitur til að skrifa eða lesa gögn til eða frá tilgreindu DDR vistfangi
5. Serial Console hluti til að prenta stöðuupplýsingarnar sem berast frá forritinu
6. Virkja EDAC/Slökkva á EDAC: Virkjar eða slekkur á EDAC
7. Skrifa: Leyfir að skrifa gögn á tilgreint heimilisfang
8.  Lesa: Leyfir að lesa gögn frá tilgreindu heimilisfangi
9. Lykkjupróf ON/OFF: Gerir kleift að prófa EDAC vélbúnaðinn í lykkjuaðferð
10.  Frumstilla: Gerir kleift að frumstilla fyrirfram skilgreinda minnisstaðsetningu (í þessari kynningu A0000000-A000CFFF)

Keyrir Demo Design
Eftirfarandi skref lýsa því hvernig á að keyra hönnunina: Eftirfarandi skref lýsa því hvernig á að keyra hönnunina:

1. Kveiktu á framboðsrofanum, SW7.
2. Forritaðu SmarFusion2 tækið með forrituninni file veittar í hönnuninni files.(\ForritunFile\EDAC_DDR3.stp) með FlashPro hönnunarhugbúnaði, eins og sýnt er á eftirfarandi mynd.
   Mynd 7 • FlashPro forritunargluggi
   
3. Ýttu á SW6 rofann til að endurstilla borðið eftir vel heppnaða forritun.
4. Ræstu EDAC_DDR Demo GUI executable file fáanleg í hönnuninni files (\GUI Executable\ EDAC_DDR.exe). GUI glugginn birtist, eins og sýnt er á mynd 8, blaðsíðu 9.
5. Smelltu á Connect, það velur COM tengið og kemur á tengingunni. Tengingarmöguleikar breytast í Aftengja.
6. Veldu 1-bita villuleiðréttingarflipann eða 2-bita villugreiningu.
7. Hægt er að framkvæma handvirkar og lykkjuprófanir.
8. Smelltu á Frumstilla til að frumstilla DDR-minnið til að framkvæma handvirkar og lykkjuprófanir, skilaboð um að frumstilling sé lokið birtast á Serial Console, eins og sýnt er á mynd 8, blaðsíðu 9.

Mynd 8 • Frumstillingu lokið gluggi

Framkvæmir lykkjupróf
Smelltu á Loop Test ON. Það keyrir í lykkjuham þar sem stöðug leiðrétting og uppgötvun villna er gerð. Allar aðgerðir sem gerðar eru í SmartFusion2 tækinu eru skráðar í Serial Console hluta GUI.

Tafla 2 • DDR3 minnisföng notuð í hringprófun

• Minni DDR3
• 1-bita villuleiðrétting 0xA0008000
• 2-bita villugreining 0xA000C000

Framkvæmir handvirkt próf
Í þessari aðferð eru villur kynntar handvirkt með GUI. Notaðu eftirfarandi skref til að framkvæma 1-bita villuleiðréttingu eða 2-bita villugreiningu.

Tafla 3 • DDR3 minnisföng notuð í handvirkri prófun

Inntaksaðfang og gagnareitir (notaðu 32-bita sextándacimal gildi).

• Minni DDR3
• 1-bita villuleiðrétting 0xA0000000-0xA0004000
• 2-bita villugreining 0xA0004000-0xA0008000

1. Smelltu á Virkja EDAC.
2. Smelltu á Skrifa.
3. Smelltu á Slökkva á EDAC.
4. Breyttu einum bita (ef um 1-bita villuleiðréttingu er að ræða) eða tveimur bitum (ef um er að ræða 2-bita villugreiningu) í gagnareitnum (kynnir villu).
5. Smelltu á Skrifa.
6. Smelltu á Virkja EDAC.
7. Smelltu á Lesa.
8. Athugaðu villutalningarskjá og gagnareitinn í GUI. Villutalningsgildið hækkar um 1.

1-bita villulykkja leiðréttingarglugginn er sýndur á eftirfarandi mynd.

Mynd 9 • 1-bita Error Loop Detection Gluggi

2-bita villuleitarglugginn er sýndur á eftirfarandi mynd.

Mynd 10 • 2-bita villuleitargluggi

Niðurstaða
Þessi kynning sýnir SmartFusion2 SECDED getu fyrir MDDR undirkerfið.

Viðauki: Jumper Settings

Eftirfarandi tafla sýnir alla nauðsynlega jumpers til að stilla á SmartFusion2 Advanced Development Kit.

Tafla 4 • SmartFusion2 Advanced Development Kit Jumper Stillingar

Jumper : Pinna (Frá) : Pinna (To) : Athugasemdir

• J116, J353, J354, J54 1 2 Þetta eru sjálfgefnar jumper stillingar í Advanced
• J123 2 3 Development Kit borð. Gakktu úr skugga um að þessir jumpers séu stilltir í samræmi við það.
• J124, J121, J32 1 2 JTAG forritun í gegnum FTDI

DG0618 Demo Guide Revision 4.0

Skjöl / auðlindir

Microsemi DG0618 villugreining og leiðrétting á SmartFusion2 tækjum sem nota DDR minni [pdfNotendahandbók DG0618 Villugreining og leiðrétting á SmartFusion2 tækjum sem nota DDR minni, DG0618, villugreining og leiðrétting á SmartFusion2 tækjum sem nota DDR minni, SmartFusion2 tæki sem nota DDR minni, DDR minni

Heimildir

• Notendahandbók