שגיאת DG0388 SmartFusion2 SoC FPGA
זיהוי ותיקון של זיכרון סרם
מדריך למשתמש
©2021 Microsemi, חברה בת בבעלות מלאה של Microchip Technology Inc. כל הזכויות שמורות. Microsemi והלוגו של Microsemi הם סימנים מסחריים רשומים של Microsemi Corporation. כל שאר הסימנים המסחריים וסימני השירות הם רכושם של בעליהם בהתאמה.
מיקרוסמי אינה נותנת אחריות, מצג או ערבות בנוגע למידע הכלול במסמך זה או להתאמת המוצרים והשירותים שלה לכל מטרה מסוימת, וגם מיקרוסמי אינה נושאת באחריות כלשהי הנובעת מהיישום או השימוש במוצר או מעגל כלשהו. המוצרים הנמכרים להלן וכל מוצר אחר שנמכר על ידי Microsemi עברו בדיקות מוגבלות ואין להשתמש בהם בשילוב עם ציוד או יישומים קריטיים למשימה. כל מפרט ביצועים נחשב אמין אך אינו מאומת, והקונה חייב לבצע ולהשלים את כל הביצועים ובדיקות אחרות של המוצרים, לבד וביחד עם, או מותקן, במוצרים הסופיים כלשהם. הקונה לא יסתמך על כל נתונים ומפרטי ביצועים או פרמטרים שיסופקו על ידי Microsemi. באחריות הקונה
לקבוע באופן עצמאי את ההתאמה של כל מוצר ולבדוק ולאמת אותו. המידע המסופק על ידי Microsemi להלן מסופק "כמות שהוא, היכן הוא" ועם כל התקלות, וכל הסיכון הכרוך במידע זה הוא כולו על הקונה. מיקרוסמי אינה מעניקה, במפורש או במשתמע, לאף צד זכויות פטנט, רישיונות או כל זכויות IP אחרות, בין אם לגבי מידע זה עצמו או כל דבר המתואר במידע זה. המידע המסופק במסמך זה הוא קנייני של מיקרוסמי, ומיקרוסמי שומרת לעצמה את הזכות לבצע כל שינוי במידע במסמך זה או במוצרים ובשירותים כלשהם בכל עת ללא הודעה מוקדמת.
על Microsemi
Microsemi, חברה בת בבעלות מלאה של Microchip Technology Inc. (בנאסד"ק: MCHP), מציעה פורטפוליו מקיף של פתרונות מוליכים למחצה ומערכות עבור תעופה וחלל והגנה, תקשורת, מרכזי נתונים ושווקים תעשייתיים. המוצרים כוללים מעגלים משולבים של אותות מעורבים אנלוגיים בעלי ביצועים גבוהים ומוקשים בקרינה, FPGAs, SoCs ו-ASICs; מוצרי ניהול חשמל; מכשירי תזמון וסנכרון ופתרונות זמן מדויקים, מציבים את הסטנדרט העולמי לזמן; מכשירים לעיבוד קול; פתרונות RF; רכיבים בדידים; פתרונות אחסון ותקשורת ארגוניים, טכנולוגיות אבטחה ואנטי-ט ניתן להרחבהampER מוצרים; פתרונות Ethernet; Power-over-Ethernet ICs ו-midspans; כמו גם יכולות ושירותי עיצוב מותאמים אישית. למידע נוסף ב www.microsemi.com.
היסטוריית גרסאות
היסטוריית הגרסאות מתארת את השינויים שיושמו במסמך. השינויים מפורטים לפי עדכון, החל מהפרסום הנוכחי.
1.1 עדכון 11.0
להלן סיכום של השינויים שבוצעו בגרסה זו.
- עודכן את המסמך עבור Libero SoC v12.6.
- הסירו את ההפניות למספרי גרסת ליברו.
1.2 עדכון 10.0
עדכן את המסמך עבור מהדורת התוכנה Libero SoC v11.8 SP1.
1.3 עדכון 9.0
עדכן את המסמך עבור מהדורת התוכנה Libero SoC v11.8.
1.4 עדכון 8.0
עדכן את המסמך עבור מהדורת התוכנה Libero SoC v11.7 (SAR 77402).
1.5 עדכון 7.0
עדכן את המסמך עבור מהדורת התוכנה Libero SoC v11.6 (SAR 72777).
1.6 עדכון 6.0
עדכן את המסמך עבור מהדורת התוכנה Libero SoC v11.5 (SAR 64979).
1.7 עדכון 5.0
עדכן את המסמך עבור מהדורת התוכנה Libero SoC v11.4 (SAR 60476).
1.8 עדכון 4.0
עדכן את המסמך עבור מהדורת התוכנה Libero SoC v11.3 (SAR 56852).
1.9 עדכון 3.0
עדכן את המסמך עבור מהדורת התוכנה Libero SoC v11.2 (SAR 52960).
1.10 עדכון 2.0
עדכן את המסמך עבור מהדורת התוכנה Libero SoC v11.0 (SAR 47858).
1.11 עדכון 1.0
הפרסום הראשון של מסמך זה.
SmartFusion2 SoC FPGA - זיהוי שגיאות ותיקון של זיכרון סרם
מָבוֹא
מסמך זה מתאר את יכולות איתור ותיקון שגיאות (EDAC) של התקני SmartFusion® 2 בזיכרון הגישה האקראית הסטטי (Seram) המוטבע. בקרי ה-EDAC המיושמים במכשירי SmartFusion2 תומכים בתיקון שגיאות בודדות וזיהוי שגיאות כפולות (SECDED). כל הזיכרונות בתוך מערכת המיקרו-בקר (MSS) של SmartFusion2 מוגנים על ידי SECDED. זיכרון Seram יכול להיות eSRAM_0 או eSRAM_1. טווח הכתובות של eSRAM_0 הוא 0x20000000 עד 0x20007FFF וטווח הכתובות של eSRAM_1 הוא 0x20008000 עד 0x2000FFFF.
כאשר SECDED מופעל:
- פעולת כתיבה מחשבת ומוסיפה 8 סיביות של קוד SECDED לכל 32 סיביות של נתונים.
- פעולת קריאה קוראת ובודקת את הנתונים מול קוד ה-SECDED המאוחסן כדי לתמוך בתיקון שגיאות 1-bit וזיהוי שגיאות של 2-bit.
בהדגמה זו ניתן לזהות את ה-EDAC על ידי דיודה פולטת האור המהבהבת (LED) על הלוח ועל ידי ממשק המשתמש הגרפי (GUI).ה-EDAC של eSRAM תומך בתכונות הבאות:
- מנגנון SECDED
- מספק פסיקות למעבד ARM Cortex-M3 ולמארג FPGA לאחר זיהוי של שגיאה של 1 סיביות או שגיאה של 2 סיביות.
- מאחסן את מספר השגיאות של 1-bit ו-2-bit ברגיסטרים של מונה השגיאות.
- מאחסן את הכתובת של מיקום הזיכרון האחרון שהושפע על ידי 1-bit או 2-bit.
- מאחסן נתוני שגיאה של 1 סיביות או 2 סיביות באוגרי SECDED.
- מספק אותות אפיק שגיאה למארג FPGA.
עיין בפרק EDAC של UG0443: SmartFusion2 ו-IGLOO2 FPGA Security and Reliability Guide ובפרק Seram של UG0331: SmartFusion2 Microcontroller Subsystem User Guide.
2.2 דרישות הדגמה
הטבלה הבאה מפרטת את דרישות החומרה והתוכנה להפעלת עיצוב ההדגמה.
טבלה 1 • דרישות עיצוב
דְרִישָׁה | גִרְסָה |
מַעֲרֶכֶת הַפעָלָה | 64 סיביות Windows 7 ו-10 |
חוּמרָה | |
ערכת הערכת אבטחה SmartFusion2: • מתכנת FlashPro4 • כבל USB A to Mini – B כבל USB • מתאם 12V |
Rev D או מאוחר יותר |
תוֹכנָה | |
פלאש פרו אקספרס | עיין בקובץ readme.txt file מסופק בעיצוב files עבור גרסאות התוכנה המשמשות עם עיצוב התייחסות זה. |
ליברו | |
תוכנת System-on-Chip (SoC). | |
SoftConsole | |
מנהלי התקן למחשב מארח | מנהלי התקנים USB ל-UART |
להשקת GUI הדגמה | לקוח Microsoft.NET Framework 4 |
פֶּתֶק: צילומי מסך של Libero Smart Design ותצורה המוצגים במדריך זה הם להמחשה בלבד.
פתח את עיצוב Libero כדי לראות את העדכונים האחרונים.
2.3 דרישות קדם
לפני שתתחיל:
הורד והתקן את Libero SoC (כפי שמצוין ב- webאתר עבור עיצוב זה) במחשב המארח מהמיקום הבא.
https://www.microsemi.com/product-directory/design-resources/1750-libero-soc
2.3.1 עיצוב Files
עיצוב ההדגמה files זמינים להורדה מהנתיב הבא ב-Microsemi webאֲתַר: http://soc.microsemi.com/download/rsc/?f=m2s_dg0388_df
לְעַצֵב files כוללים:
- קובץ GUI
- פרויקט ליברו
- עבודת תכנות
- קרא לי file
האיור הבא מציג את המבנה ברמה העליונה של העיצוב fileס. לפרטים נוספים, עיין ב-readme.txt file.2.4 תיאור עיצוב הדגמה
כל סרם בתוך ה-MSS מוגן על ידי בקר EDAC ייעודי. EDAC מזהה שגיאה של 1-bit או 2-bit כאשר קוראים נתונים מהזיכרון. אם EDAC מזהה את השגיאה של 1-bit, בקר EDAC מתקן את אותה ביט שגיאה. אם EDAC מופעל עבור כל השגיאות של 1 סיביות ו-2 סיביות, מונים שגיאות תואמים באוגרי המערכת מוגדלים ומוצרים פסיקות מתאימות ואותות אפיק שגיאה למארג ה-FPGA.
בסביבה רגישה לאירוע בודד (SEU), זיכרון גישה אקראית (RAM) נוטה לשגיאות חולפות הנגרמות על ידי יונים כבדים. זה קורה בזמן אמת. כדי להדגים זאת, מופעלת שגיאה ידנית ונצפה באיתור ותיקון.
עיצוב הדגמה זה כולל יישום של המשימות הבאות:
- הפעל את EDAC
- כתוב נתונים לסרם
- קרא נתונים מ-Seram
- השבת את EDAC
- פגום ביט אחד או שניים
- כתוב נתונים לסרם
- הפעל את EDAC
- קרא את הנתונים
- במקרה של שגיאה של 1 סיביות, בקר EDAC מתקן את השגיאה, מעדכן את אוגרי המצב המתאימים, ונותן את הנתונים שנכתבו בשלב 2 בפעולת הקריאה שנעשתה בשלב 8.
- במקרה של שגיאה של 2 סיביות, נוצרת הפסקה מתאימה, והאפליקציה חייבת לתקן את הנתונים או לנקוט בפעולה המתאימה במטפל ההפרעות. שתי השיטות הללו מודגמות בהדגמה זו.
שתי בדיקות מיושמות בהדגמה זו: בדיקת לולאה ובדיקה ידנית, והן חלות על שגיאות 1-bit ו-2-bit.
2.4.1 בדיקת לולאה
בדיקת לולאה מבוצעת כאשר SmartFusion2 מקבל פקודת בדיקת לולאה מה-GUI. בתחילה, כל מוני השגיאות והרגיסטרים הקשורים ל-EDAC ממוקמים במצב RESET.
השלבים הבאים מבוצעים עבור כל איטרציה:
- הפעל את בקר EDAC.
- כתוב את הנתונים למיקום הזיכרון הספציפי של Seram.
- השבת את בקר EDAC.
- כתוב את הנתונים שמקורם בשגיאה של 1 סיביות או 2 סיביות לאותו מיקום זיכרון Seram.
- הפעל את בקר EDAC.
- קרא את הנתונים מאותו מיקום זיכרון של Seram.
- שלח את נתוני זיהוי השגיאות של 1-bit או 2-bit ותיקון שגיאות של 1-bit במקרה של שגיאה של 1-bit לממשק המשתמש.
2.4.2 בדיקה ידנית
שיטה זו מאפשרת בדיקה ידנית להפעלה או השבתה של EDAC ופעולת כתיבה או קריאה. באמצעות שיטה זו, ניתן להציג שגיאות של 1-bit או 2-bit לכל מיקום בתוך התפר. הפעל את ה-EDAC וכתוב נתונים לכתובת שצוינה באמצעות שדות ה-GUI. השבת את ה-EDAC וכתוב נתונים פגומים של 1-bit או 2-bit לאותו מיקום כתובת. הפעל את ה-EDAC וקרא את הנתונים מאותו מיקום כתובת ואז הנורית על הלוח מתחלפת כדי להודיע על זיהוי ותיקון של שגיאות. מונה השגיאות המתאים מוצג ב-GUI. ה-GUI Serial Console רושם את כל הפעולות שבוצעו ב-SmartFusion2.
האיור הבא מציג את פעולות ההדגמה של Seram EDAC.2.5 הפעלת ההדגמה
סעיף זה מתאר את הגדרת לוח SmartFusion2 Security Evaluation Kit, את אפשרויות ה-GUI וכיצד לבצע את עיצוב ההדגמה.
2.5.1 הגדרת הדגמה
השלבים הבאים מתארים כיצד להגדיר את ההדגמה:
- חבר את מתכנת FlashPro4 למחבר J5 של לוח SmartFusion2 Security Evaluation Kit.
- חבר קצה אחד של כבל USB mini-B למחבר J18 המסופק בלוח SmartFusion2 Security Evaluation Kit. חבר את הקצה השני של כבל ה-USB למחשב המארח. ודא שמנהלי ההתקן של USB ל-UART Bridge מזוהים אוטומטית (ניתן לאמת במנהל ההתקנים), כפי שמוצג באיור 4, עמוד 7.
פֶּתֶק: העתק את מספר יציאת ה-COM עבור תצורת יציאה טורית. ודא שמיקום יציאת ה-COM מצוין כמו בממיר USB טורי D, כפי שמוצג באיור הבא. - אם לא מותקנים מנהלי התקנים של גשר USB ל-UART, הורד והתקן את מנהלי ההתקן מ www.microsemi.com/soc/documents/CDM_2.08.24_WHQL_Certified.zip
- חבר את המגשרים על לוח SmartFusion2 Security Evaluation Kit, כפי שמוצג באיור הבא. יש לכבות את מתג אספקת החשמל SW7 בעת ביצוע חיבורי המגשרים.
טבלה 2 • SmartFusion2 Security Evaluation Kit Jumper הגדרותקַפצָן הצמד (מאת) הצמד (אל) הערות J22, J23, J24, J8, J3 1 (ברירת מחדל) 2 אלו הן הגדרות המגשר המוגדרות כברירת מחדל של לוח SmartFusion2 Security Evaluation Kit. ודא כי מגשרים אלה מוגדרים בהתאם. - חבר את ספק הכוח למחבר J18.
האיור הבא מציג את הגדרת הלוח להפעלת ההדגמה בערכת SmartFusion2 SecuEvaluation.2.5.2 ממשק משתמש גרפי
הסעיף הבא מתאר אודות Seram - EDAC Demo GUI.
ה-GUI תומך בתכונות הבאות:
- בחירת יציאת COM וקצב Baud.
- בחירה של כרטיסיית תיקון שגיאה של 1 סיביות או כרטיסיית זיהוי שגיאות של 2 סיביות.
- בחירה של eSRAM0 או eSRAM1.
- שדה כתובת כדי לכתוב או לקרוא נתונים אל או מכתובת Seram שצוינה.
- שדה נתונים כדי לכתוב או לקרוא נתונים אל או מכתובת Seram שצוינה.
- מקטע מסוף סדרתי כדי להדפיס את מידע הסטטוס שהתקבל מהאפליקציה.
- EDAC ON/OFF: מפעיל או משבית את ה-EDAC.
- כתיבה: מאפשר כתיבת נתונים לכתובת שצוינה.
- קריאה: מאפשר קריאת נתונים מהכתובת שצוינה.
- בדיקת LOOP ON/OFF: מאפשר בדיקת מנגנון EDAC בשיטת לולאה.
2.5.3 הפעלת העיצוב
השלבים הבאים מתארים כיצד להפעיל את העיצוב:
- הפעל את מתג האספקה, SW7.
- תכנת את לוח ערכת האבטחה SmartFusion2 עם העבודה file מסופק כחלק מהעיצוב files (\Programming job\eSRAM_0\eSRAM0.job או \Programming job\eSRAM_1\eSRAM1.job) באמצעות תוכנת FlashPro Express, עיין בנספח: תכנות ההתקן באמצעות FlashPro Express, עמוד 12.
- לחץ על מתג SW6 כדי לאפס את הלוח לאחר תכנות מוצלח.
- הפעל את קובץ ההפעלה של EDAC_eSRAM Demo GUI file זמין בעיצוב files (\GUI Executable\ EDAC_eSRAM.exe). חלון ה-GUI מוצג, כפי שמוצג באיור 6, עמוד 9.
- בחר את יציאת ה-COM המתאימה (שאליה מופנים מנהלי ההתקן של USB ל-UART Bridge) מהרשימה הנפתחת יציאת COM.
- בחר את קצב ה-baud כ-57600 ולחץ על התחבר. לאחר יצירת החיבור, Connect משתנה לנתק.
- בחר Seram 0 או Seram 1 בהתאם לתכנות file נבחר בשלב 2.
- בחר בכרטיסייה 1-bit Error Correction או 2-bit Error Detection, כפי שמוצג באיור 7, עמוד 10. ובאיור 8, עמוד 11.
- ניתן לבצע שני סוגי בדיקות: ידני ולולאה.
2.5.3.1 ביצוע בדיקת לולאה
לחץ על בדיקת לולאה מופעל. הוא פועל במצב לולאה שבו מתבצע תיקון וזיהוי רציפים של שגיאות. הלולאה פועלת במשך 200 איטרציות. כל הפעולות המבוצעות ב-SmartFusion2 נרשמות בקטע ה-Serial Console של ה-GUI. בדיקת לולאת זיהוי השגיאות של 2 סיביות מדפיסה את היסט כתובת ה-Seram המושפעת מהשגיאה במסוף הטורי. לחץ על Loop Test OFF לאחר השלמת 200 חזרות.
טבלה 3 • כתובות זיכרון סרם בשימוש בבדיקת לולאה
זיכרון 1 | תיקון שגיאה 1-Bit | זיהוי שגיאות של 2 סיביות |
eSRAM0 | 0x20000000 | 0x20002000 |
eSRAM1 | 0x20008000 | 0x2000A000 |
2.5.3.2 ביצוע בדיקה ידנית
בשיטה זו, שגיאות מוצגות באופן ידני באמצעות GUI. השתמש בשלבים הבאים כדי לבצע תיקון שגיאות של 1 סיביות או זיהוי שגיאות של 2 סיביות:
- שדות קלט כתובת ונתונים (השתמש בערכים הקסדצימליים של 32 סיביות).
- לחץ על EDAC ON.
- לחץ על כתוב.
- לחץ על EDAC OFF.
- פשוט שנה 1 סיביות (במקרה של תיקון שגיאות 1 סיביות) או 2 סיביות (במקרה של זיהוי שגיאות 2 סיביות) בשדה הנתונים (מציג שגיאה).
- לחץ על כתוב.
- לחץ על EDAC ON.
- לחץ על קרא.
- התבונן בתצוגת ספירת השגיאות ובשדה הנתונים בממשק המשתמש. ערך ספירת השגיאות גדל ב-1.
כל הפעולות המבוצעות ב-SmartFusion2 נרשמות בקטע ה-Serial Console של GUI.
פֶּתֶק: כדי לעבור מכרטיסיית תיקון שגיאות 1-bit לכרטיסייה 2-bit Error Detection או להיפך ב-EDAC_eSRAM Demo GUI, אפס את לוח החומרה.
2.6 מסקנה
הדגמה זו מציגה את יכולות SmartFusion2 SECDED של ה-Seram.
נספח: תכנות המכשיר באמצעות FlashPro Express
סעיף זה מתאר כיצד לתכנת את התקן SmartFusion2 עם עבודת התכנות file באמצעות FlashPro Express.
כדי לתכנת את המכשיר, בצע את השלבים הבאים:
- ודא שהגדרות המגשרים על הלוח זהות לאלו המפורטות בטבלה 2, עמוד 7.
פֶּתֶק: יש לכבות את מתג אספקת החשמל בעת ביצוע חיבורי המגשרים. - חבר את כבל אספקת החשמל למחבר J6 בלוח.
- הפעל את מתג אספקת החשמל SW7.
- במחשב המארח, הפעל את תוכנת FlashPro Express.
- לחץ על חדש או בחר New Job Project מתוך FlashPro Express Job מתפריט Project כדי ליצור פרוייקט עבודה חדש, כפי שמוצג באיור הבא.
- הזן את הדברים הבאים בתיבת הדו-שיח New Job Project from FlashPro Express Job:
• עבודת תכנות file: לחץ על עיון ונווט אל המיקום שבו ה-.job file נמצא ובחר את file. מיקום ברירת המחדל הוא: \m2s_dg0388_df\עבודת תכנות
• שם פרויקט העבודה של FlashPro Express: לחץ על עיון ונווט למיקום שבו ברצונך לשמור את הפרויקט. - לחץ על אישור. התכנות הנדרש file נבחר ומוכן לתכנות במכשיר.
- חלון FlashPro Express מופיע כפי שמוצג באיור הבא. אשר שמספר מתכנת מופיע בשדה המתכנת. אם לא, אשר את חיבורי הלוח ולחץ על רענן/סרוק מחדש מתכנתים.
- לחץ על RUN. כאשר ההתקן מתוכנת בהצלחה, מוצג מצב RUN PASSED כפי שמוצג באיור הבא.
- סגור את FlashPro Express או בכרטיסייה Project, לחץ על יציאה.
מטה מיקרוסמי
One Enterprise, Aliso Viejo,
CA 92656 ארה"ב
בתוך ארה"ב: +1 800-713-4113
מחוץ לארה"ב: +1 949-380-6100
מכירות: +1 949-380-6136
פקס: 1+ 949-215-4996
אֶלֶקטרוֹנִי: sales.support@microsemi.com
www.microsemi.com
Microsemi קנייני DG0388 גרסה 11.0
מסמכים / משאבים
![]() |
Microsemi DG0388 SmartFusion2 SoC FPGA איתור שגיאות ותיקון של זיכרון eSRAM [pdfמדריך למשתמש DG0388, SmartFusion2 SoC FPGA זיהוי ותיקון שגיאות של זיכרון eSRAM, DG0388 SmartFusion2 SoC FPGA זיהוי ותיקון שגיאות של זיכרון eSRAM |