intel UG-01173 қате инъекциялық FPGA IP ядросы

Ақаулық инъекция Intel® FPGA IP Core пайдаланушы нұсқаулығы

Fault Injection Intel® FPGA IP өзегі қателерді FPGA құрылғысының конфигурациялық жедел жадына (CRAM) енгізеді. Бұл процедура бір оқиғаның бұзылуына (SEU) байланысты қалыпты жұмыс кезінде орын алуы мүмкін жұмсақ қателерді имитациялайды. SEU сирек оқиғалар болып табылады және сондықтан сынақтан өту қиын. Дизайныңызда Ақаулық инъекциясының IP өзегін жасап, құрылғыңызды конфигурациялағаннан кейін жүйенің осы қателерге жауабын тексеру үшін FPGA жүйесінде әдейі қателерді тудыру үшін Intel Quartus® Prime ақаулық инъекциясын түзету құралын пайдалануға болады.

Қатысты ақпарат

• Бір оқиғаның күйзелістері
• AN 737: Intel Arria 10 құрылғыларындағы SEU анықтау және қалпына келтіру

Ерекше өзгешеліктері

• Бір оқиғаның функционалдық үзілістерін (SEFI) азайту үшін жүйе жауабын бағалауға мүмкіндік береді.
• SEFI сипаттамасын өз ішінде орындауға мүмкіндік береді, бұл бүкіл жүйе сәулесін сынау қажеттілігін болдырмайды. Оның орнына, сәулені сынауды құрылғы деңгейіндегі уақыт (FIT)/Мб өлшеміндегі сәтсіздіктермен шектей аласыз.
• FIT мөлшерлемелерін дизайн архитектурасына сәйкес келетін SEFI сипаттамасына сәйкес масштабтаңыз. Ақаулық инъекцияларды бүкіл құрылғыға кездейсоқ таратуға немесе тестілеуді жылдамдату үшін оларды белгілі бір функционалды аймақтарға шектеуге болады.
• Бір оқиғаның бұзылуынан (SEU) туындаған үзілістерді азайту үшін дизайнды оңтайландырыңыз.

Құрылғыны қолдау

Fault Injection IP ядросы Intel Arria® 10, Intel Cyclone® 10 GX және Stratix® V отбасылық құрылғыларын қолдайды. Cyclone V тобы тапсырыс кодында -SC жұрнағы бар құрылғыларда ақаулық инъекцияға қолдау көрсетеді. -SC жұрнағы Cyclone V құрылғылары туралы ақпаратқа тапсырыс беру үшін жергілікті сату өкіліне хабарласыңыз.

Ресурстарды пайдалану және өнімділік
Intel Quartus Prime бағдарламалық құралы Stratix V A7 FPGA үшін келесі ресурс бағасын жасайды. Басқа құрылғылардың нәтижелері ұқсас.

Intel корпорациясы. Барлық құқықтар сақталған. Intel, Intel логотипі және басқа Intel белгілері Intel корпорациясының немесе оның еншілес компанияларының сауда белгілері болып табылады. Intel өзінің FPGA және жартылай өткізгіш өнімдерінің Intel стандартты кепілдігіне сәйкес ағымдағы техникалық сипаттамаларға сәйкес орындалуына кепілдік береді, бірақ кез келген өнімдер мен қызметтерге кез келген уақытта ескертусіз өзгертулер енгізу құқығын өзіне қалдырады. Intel жазбаша түрде тікелей келіскен жағдайларды қоспағанда, Intel компаниясы осы құжатта сипатталған кез келген ақпаратты, өнімді немесе қызметті қолданудан немесе пайдаланудан туындайтын жауапкершілікті немесе жауапкершілікті өз мойнына алмайды. Intel тұтынушыларына жарияланған ақпаратқа сенбес бұрын және өнімдерге немесе қызметтерге тапсырыс бермес бұрын құрылғы сипаттамаларының соңғы нұсқасын алу ұсынылады. *Басқа атаулар мен брендтер басқалардың меншігі ретінде талап етілуі мүмкін.

Ақаулық енгізу IP негізгі FPGA өнімділігі және ресурстарды пайдалану

Құрылғы	ALMs	Логикалық регистрлер		M20K
		Негізгі	Екіншілік
Stratix V A7	3,821	5,179	0	0

Intel Quartus Prime бағдарламалық құралын орнату Intel FPGA IP кітапханасын қамтиды. Бұл кітапхана қосымша лицензияны қажет етпей-ақ өндірісте пайдалану үшін көптеген пайдалы IP ядроларын ұсынады. Кейбір Intel FPGA IP ядролары өндірісте пайдалану үшін бөлек лицензияны сатып алуды талап етеді. Intel FPGA IP бағалау режимі осы лицензияланған Intel FPGA IP ядроларын толық өндірістік IP негізгі лицензиясын сатып алу туралы шешім қабылдамас бұрын модельдеу және аппараттық құралда бағалауға мүмкіндік береді. Лицензияланған Intel IP өзектеріне арналған толық өндірістік лицензияны аппараттық құралды тексеруді аяқтағаннан кейін және өндірісте IP пайдалануға дайын болғаннан кейін ғана сатып алу қажет. Intel Quartus Prime бағдарламалық құралы IP өзектерін әдепкі бойынша келесі орындарға орнатады:

IP негізгі орнату жолы

IP негізгі орнату орындары

Орналасқан жері	Бағдарламалық қамтамасыз ету	Платформа
:\intelFPGA_pro\quartus\ip\altera	Intel Quartus Prime Pro шығарылымы	Windows *
:\intelFPGA\quartus\ip\altera	Intel Quartus Prime стандартты шығарылымы	Windows
:/intelFPGA_pro/quartus/ip/altera	Intel Quartus Prime Pro шығарылымы	Linux *
:/intelFPGA/quartus/ip/altera	Intel Quartus Prime стандартты шығарылымы	Linux

Ескерту: Intel Quartus Prime бағдарламалық құралы орнату жолындағы бос орындарды қолдамайды.

IP өзектерін теңшеу және жасау
Көптеген қолданбаларды қолдау үшін IP өзектерін теңшеуге болады. Intel Quartus Prime IP каталогы мен параметр өңдегіші IP негізгі порттарын, мүмкіндіктерін және шығысын жылдам таңдауға және конфигурациялауға мүмкіндік береді. files.

IP каталогы және параметрлер редакторы
IP каталогы жобаңыз үшін қолжетімді IP өзектерін, соның ішінде Intel FPGA IP және IP каталогының іздеу жолына қосатын басқа IP мекенжайларын көрсетеді. IP өзегін табу және теңшеу үшін IP каталогының келесі мүмкіндіктерін пайдаланыңыз:

• Белсенді құрылғылар тобы үшін IP көрсету немесе барлық құрылғылар отбасылары үшін IP көрсету үшін IP каталогын сүзіңіз. Егер сізде ашық жоба болмаса, IP каталогындағы құрылғылар тобын таңдаңыз.
• IP каталогындағы кез келген толық немесе жартылай IP негізгі атауын табу үшін Іздеу өрісіне теріңіз.
• Қолдау көрсетілетін құрылғылар туралы мәліметтерді көрсету, IP ядросының орнату қалтасын ашу және IP құжаттамасына сілтемелер алу үшін IP каталогындағы IP ядросының атауын тінтуірдің оң жақ түймешігімен басыңыз.
• басыңыз Іздеу Partner IP to access partner IP information on the web.

Параметр өңдегіші IP нұсқасының атын, қосымша порттарды және шығысты көрсетуді ұсынады file генерациялау опциялары. Параметр өңдегіші жоғары деңгейлі Intel Quartus Prime IP жасайды file (.ip) Intel Quartus Prime Pro Edition жобаларындағы IP нұсқасы үшін. Параметр өңдегіші жоғарғы деңгейлі Quartus IP жасайды file (.qip) Intel Quartus Prime Standard Edition жобаларындағы IP нұсқасы үшін. Мыналар files жобадағы IP нұсқасын көрсетеді және параметрлеу ақпаратын сақтайды.

IP параметрінің өңдегіші (Intel Quartus Prime Standard Edition)

IP негізгі генерациясының шығысы (Intel Quartus Prime Pro шығарылымы)

Intel Quartus Prime бағдарламалық құралы келесі шығысты жасайды file Platform Designer жүйесінің бөлігі болып табылмайтын жеке IP өзектеріне арналған құрылым.

Жеке IP ядросын генерациялау шығысы (Intel Quartus Prime Pro шығарылымы)

• IP негізгі нұсқасы үшін қолдау көрсетілсе және қосылса.

Шығару FileIntel FPGA IP генерациясы

File Аты	Сипаттама
<сіздің_ip>.ip	Жоғары деңгейлі IP нұсқасы file жобаңыздағы IP ядросының параметрін қамтитын. Егер IP нұсқасы Platform Designer жүйесінің бөлігі болса, параметр өңдегіші .qsys файлын да жасайды. file.
<сіздің_ip>.cmp	VHDL құрамдас декларациясы (.cmp) file мәтін болып табылады file VHDL дизайнында пайдаланатын жергілікті жалпы және порт анықтамаларын қамтитын files.
<сіздің_ip>_generation.rpt	IP немесе Platform Designer құру журналы file. IP генерациялау кезінде хабарламалардың қысқаша мазмұнын көрсетеді.
жалғасы...

File Аты	Сипаттама
<сіздің_ip>.qgsimc (Тек Platform Designer жүйелері)	Симуляциялық кэштеу file бұл .qsys және .ip салыстырады files Platform Designer жүйесінің және IP ядросының ағымдағы параметрлеуімен. Бұл салыстыру Platform Designer HDL регенерациясын өткізіп жібере алатындығын анықтайды.
<сіздің_ip>.qgsynth (Тек Platform Designer жүйелері)	Синтезді кэштеу file бұл .qsys және .ip салыстырады files Platform Designer жүйесінің және IP ядросының ағымдағы параметрлеуімен. Бұл салыстыру Platform Designer HDL регенерациясын өткізіп жібере алатындығын анықтайды.
<сіздің_ip>.qip	IP компонентін біріктіру және құрастыру үшін барлық ақпаратты қамтиды.
<сіздің_ip>.csv	IP компонентінің жаңарту күйі туралы ақпаратты қамтиды.
.bsf	Блок-диаграммада пайдалануға арналған IP вариациясының символдық көрінісі Files (.bdf).
<сіздің_ip>.spd	Енгізу file бұл ip-make-simscript симуляция сценарийлерін жасауды талап етеді. .spd file тізімін қамтиды fileинициализацияланған естеліктер туралы ақпаратпен бірге модельдеу үшін жасайсыз.
<сіздің_ip>.ppf	Pin жоспарлаушы File (.ppf) PIN Planner көмегімен пайдалану үшін жасаған IP құрамдастары үшін порт пен түйін тағайындауларын сақтайды.
<сіздің_ip>_bb.v	Verilog қара жәшігін пайдаланыңыз (_bb.v) file қара жәшік ретінде пайдалануға арналған бос модуль декларациясы ретінде.
<сіздің_ip>_inst.v немесе _inst.vhd	HDL мысалыampинстанция үлгісі. Осының мазмұнын көшіріп, қойыңыз file сіздің HDL-ге file IP вариациясын жасау үшін.
<сіздің_ip>.regmap	Егер IP тіркелгі ақпаратын қамтыса, Intel Quartus Prime бағдарламалық құралы .regmap жасайды file. .regmap file негізгі және бағынышты интерфейстердің тіркелім картасы ақпаратын сипаттайды. Бұл file толықтырады .sopcinfo file жүйе туралы толығырақ тізілім ақпаратын беру арқылы. Бұл file тіркеуді көрсетуге мүмкіндік береді views және Жүйе консоліндегі пайдаланушы реттейтін статистика.
<сіздің_ip>.svd	HPS жүйесін жөндеу құралдарына мүмкіндік береді view Platform Designer жүйесінде HPS жүйесіне қосылатын перифериялық құрылғылардың тіркеу карталары. Синтездеу кезінде Intel Quartus Prime бағдарламалық құралы .svd файлын сақтайды files .sof ішіндегі Жүйе консолі шеберлеріне көрінетін бағынышты интерфейс үшін file жөндеу сеансында. Жүйе консолі осы бөлімді оқиды, ол Платформа дизайнері тіркеу картасы ақпаратын сұрайды. Жүйе бағыныңқылары үшін Platform Designer регистрлерге аты бойынша қатынасады.
<сіздің_ip>.v <сіздің_ip>.vhd	HDL fileсинтездеу немесе модельдеу үшін әрбір ішкі модульді немесе еншілес IP өзегін жасайтын с.
тәлімгер/	Құрамында симуляцияны орнату және іске қосу үшін msim_setup.tcl сценарийі бар.
aldec/	Құрамында симуляцияны орнату және іске қосу үшін rivierapro_setup.tcl сценарийі бар.
/synopsys/vcs /synopsys/vcsmx	Құрамында симуляцияны орнату және іске қосу үшін vcs_setup.sh қабық сценарийі бар. Құрамында vcsmx_setup.sh және synopsys_sim.setup қабық сценарийі бар file симуляцияны орнату және іске қосу.
/каденция	Құрамында ncsim_setup.sh қабық сценарийі және басқа орнату бар files симуляцияны орнату және іске қосу үшін.
/xcelium	Құрамында xcelium_setup.sh параллель симулятор қабық сценарийі және басқа орнату бар files симуляцияны орнату және іске қосу үшін.
/субмодульдер	Құрамында HDL бар files IP негізгі ішкі модулі үшін.
<IP ішкі модулі>/	Platform Designer Platform Designer жасайтын әрбір IP ішкі модуль каталогы үшін /synth және /sim ішкі каталогтарын жасайды.

Функционалдық сипаттамасы
Fault Injection IP ядросының көмегімен дизайнерлер SEFI сипаттамасын үйде орындай алады, SEFI сипаттамасына сәйкес FIT мөлшерлемелерін масштабтай алады және SEU әсерін азайту үшін дизайнды оңтайландырады.

Бір оқиғаның бұзылуын азайту

FPGA сияқты интегралды схемалар мен бағдарламаланатын логикалық құрылғылар SEU-ге сезімтал. SEU екі негізгі көзден туындаған кездейсоқ, бұзылмайтын оқиғалар: альфа бөлшектері және ғарыштық сәулелерден нейтрондар. Сәулелену логикалық регистрдің, енгізілген жад биті немесе конфигурациялық жедел жад (CRAM) битінің күйін өзгертуі мүмкін, осылайша құрылғының күтпеген жұмысына әкеледі. Intel Arria 10, Intel Cyclone 10 GX, Arria V, Cyclone V, Stratix V және жаңа құрылғыларда келесі CRAM мүмкіндіктері бар:

• Қатені анықтау циклдік артық тексеру (EDCRC)
• Көңілсіз CRAM-ді автоматты түрде түзету (скрабтау)
• Мазасыз CRAM жағдайын жасау мүмкіндігі (ақаулық инъекция)

Intel FPGA құрылғыларындағы SEU әсерін азайту туралы қосымша ақпарат алу үшін тиісті құрылғы анықтамалығындағы SEU жұмсарту тарауын қараңыз.

Ақаулық инъекциялық IP пин Сипаттама

Fault Injection IP өзегі келесі енгізу/шығару түйреуіштерін қамтиды.

Ақаулық инъекция IP ядросының енгізу/шығару түйреуіштері

PIN аты	Бағытты бекіту	Pin сипаттамасы
crcerror_pin	енгізу	Қате хабарынан кіріс енгізу Register Unloader Intel FPGA IP (EMR Unloader IP). Бұл сигнал құрылғының EDCRC арқылы CRC қатесі анықталған кезде бекітіледі.
emr_data	енгізу	Қате туралы хабар тізілімінің (EMR) мазмұны. EMR өрістері үшін сәйкес құрылғы анықтамалығын қараңыз. Бұл кіріс Avalon Streaming деректер интерфейсінің сигналына сәйкес келеді.
emr_valid	енгізу	emr_data кірістерінде жарамды деректер бар екенін көрсетеді. Бұл Avalon Streaming жарамды интерфейс сигналы.
Қалпына келтіру	енгізу	Модульді қалпына келтіру кірісі. Қалпына келтіруді ақауды инъекциялық жөндеу құралы толығымен басқарады.
error_injected	шығару	J арқылы пәрмен берілгендей CRAM ішіне қате енгізілгенін көрсетедіTAG интерфейс. Бұл сигнал беретін уақыт ұзақтығы J параметрлеріне байланыстыTAG TCK және басқару блогының сигналдары. Әдетте, уақыт TCK сигналының шамамен 20 тактілік циклін құрайды.
қате_скрабталған	шығару	J арқылы пәрмен берілгендей құрылғыны тазалау аяқталғанын көрсетедіTAG интерфейс. Бұл сигнал беретін уақыт ұзақтығы J параметрлеріне байланыстыTAG TCK және басқару блогының сигналдары. Әдетте, уақыт TCK сигналының шамамен 20 тактілік циклін құрайды.
insc	шығару	Қосымша шығыс. Fault Injection IP осы сағатты пайдаланады, мысалыample, EMR_unloader блогын сағаттау үшін.

Ақаулық инъекция IP Pin диаграммасы

Ақаулық инъекциялық жөндеу құралын және қатені енгізу IP ядросын пайдалану

Ақаулық инъекцияны түзету құралы Ақаулық енгізу IP ядросымен бірге жұмыс істейді. Біріншіден, сіз дизайндағы IP өзегін жасайсыз, алынған конфигурацияны құрастырасыз және жүктейсіз file құрылғыңызға. Содан кейін жұмсақ қателерді модельдеу үшін Intel Quartus Prime бағдарламалық құралының ішінен немесе пәрмен жолынан Ақауларды инъекциялық жөндеу құралын іске қосасыз.

• Ақаулық инъекцияны түзету құралы қатені енгізу эксперименттерін интерактивті түрде немесе топтамалық пәрмендер арқылы орындауға мүмкіндік береді және ақауды енгізу үшін дизайндағы логикалық аймақтарды көрсетуге мүмкіндік береді.
• Пәрмен жолы интерфейсі түзеткішті сценарий арқылы іске қосу үшін пайдалы.

Ескерту

Ақаулық инъекцияны жөндеу құралы J арқылы ақаулық инъекциясының IP өзегімен байланысадыTAG интерфейс. Ақаулық инъекциялық IP J. пәрмендерін қабылдайдыTAG интерфейс және күй туралы есептерді JTAG интерфейс. Fault Injection IP ядросы құрылғыңызда жұмсақ логикада жүзеге асырылады; сондықтан дизайндағы осы логикалық пайдалануды есепке алуыңыз керек. Әдістемелердің бірі - дизайнның зертханада SEU-ге жауабын сипаттау, содан кейін соңғы орналастырылған дизайннан IP өзегін алып тастау.

Сіз келесі IP өзектерімен Fault Injection IP өзегін пайдаланасыз:

• Intel FPGA құрылғыларындағы қателерді анықтау схемасынан деректерді оқитын және сақтайтын қате туралы хабар тізілімін түсіру құралының IP өзегі.
• (Қосымша) Жетілдірілген SEU Detection Intel FPGA IP ядросы, ол жұмсақ қатенің оған әсер ететінін анықтау үшін құрылғы жұмысы кезінде сезімталдық картасымен бір биттік қате орындарын салыстырады.

Ақаулық инъекциялық жөндеу құралы біттіview Блок-схема

Ескертулер:

1. Fault Injection IP мақсатты логиканың биттерін ауыстырады.
2. Ақаулық инъекциялық жөндеу құралы және Жетілдірілген SEU анықтау IP мекенжайлары бірдей EMR Unloader данасын пайдаланады.
3. Advanced SEU Detection IP ядросы қосымша болып табылады.

Қатысты ақпарат

• SMH туралы Files 13-бетте
• EMR Unloader IP Core туралы 10-бетте
• Жетілдірілген SEU анықтау IP ядросы туралы 11-бетте

Ақаулық инъекцияның IP ядросын іске қосу

ЕСКЕРТУ

Fault Injection IP ядросы ешқандай параметрді орнатуды талап етпейді. IP өзегін пайдалану үшін жаңа IP данасын жасаңыз, оны платформа дизайнері (стандартты) жүйесіне қосыңыз және сигналдарды сәйкесінше қосыңыз. Fault Injection IP өзегін EMR Unloader IP өзегімен бірге пайдалану керек. Fault Injection және EMR Unloader IP өзектері Platform Designer және IP каталогында қол жетімді. Қосымша түрде Verilog HDL, SystemVerilog немесе VHDL көмегімен оларды RTL дизайнында тікелей жасауға болады.

EMR Unloader IP Core туралы
EMR Unloader IP ядросы EMR интерфейсін қамтамасыз етеді, ол құрылғының CRAM биттерін CRC жұмсақ қателерге тексеретін құрылғының EDCRC арқылы үздіксіз жаңартылады.

Example Platform Designer жүйесі, соның ішінде ақаулық инъекциялық IP ядросы және EMR түсіру құралының IP ядросы

Example Fault Injection IP Core және EMR Unloader IP Core блок диаграммасы

Қатысты ақпарат
Қате туралы хабар тізілімін түсіру Intel FPGA IP Core пайдаланушы нұсқаулығы

Advanced SEU Detection IP Core туралы

SEU төзімділігі дизайн мәселесі болған кезде кеңейтілген SEU анықтау (ASD) IP өзегін пайдаланыңыз. EMR Unloader IP өзегін ASD IP өзегімен пайдалану керек. Сондықтан, егер сіз ASD IP және Fault Injection IP протоколын бір дизайнда пайдалансаңыз, олар EMR Unloader шығысын Avalon®-ST сплиттер құрамдас бөлігі арқылы бөлісуі керек. Келесі суретте Avalon-ST сплиттері EMR мазмұнын ASD және Fault Injection IP өзектеріне тарататын Platform Designer жүйесі көрсетілген.

Бір платформа құрастырушы жүйесінде ASD және ақаулық енгізу IP пайдалану

Қатысты ақпарат
Жетілдірілген SEU анықтау Intel FPGA IP Core пайдаланушы нұсқаулығы

Ақаулық бүрку аймақтарын анықтау
Сезімталдық картасы тақырыбын (.smh) пайдаланып қатені енгізу үшін FPGA арнайы аймақтарын анықтауға болады. file. SMH file құрылғының CRAM биттерінің координаттарын, олардың тағайындалған аймағын (ASD аймағы) және критикалық деңгейін сақтайды. Жобалау процесінде иерархияны пайдаланасыз tagаймақты құру. Содан кейін компиляция кезінде Intel Quartus Prime Assembler SMH жасайды file. Ақаулық инъекциялық жөндеу құралы қателерді енгізуді SMH жүйесінде анықтаған белгілі бір құрылғы аймақтарымен шектейді. file.

Иерархияны орындау Tagгин
Орынға ASD аймағын тағайындау арқылы сынақ үшін FPGA аймақтарын анықтайсыз. Дизайн бөлімдері терезесін пайдаланып дизайн иерархиясының кез келген бөлігі үшін ASD аймағы мәнін көрсетуге болады.

1. Assignments ➤ Design Partitions Window таңдаңыз.
2. Тақырып жолының кез келген жерін тінтуірдің оң жақ түймешігімен нұқыңыз және ASD аймағы бағанын көрсету үшін ASD аймағын қосыңыз (егер ол әлі көрсетілмесе).
3. Кез келген бөлімді белгілі бір ASD аймағына тағайындау үшін 0-ден 16-ға дейінгі мәнді енгізіңіз.
   • ASD аймағы 0 құрылғының пайдаланылмаған бөліктеріне сақталған. Бұл аймақты маңызды емес деп көрсету үшін бөлімді тағайындай аласыз.
   • ASD аймағы 1 әдепкі аймақ болып табылады. Құрылғының барлық пайдаланылған бөліктері, егер сіз ASD аймағы тағайындауын нақты өзгертпесеңіз, осы аймаққа тағайындалады.

SMH туралы Files

SMH file келесі ақпаратты қамтиды:

• Егер сіз иерархияны пайдаланбасаңыз tagging (яғни дизайнда дизайн иерархиясында нақты ASD аймағы тағайындаулары жоқ), SMH file әрбір CRAM биті тізімдейді және оның дизайн үшін сезімтал екенін көрсетеді.
• Егер сіз иерархияны орындаған болсаңыз tagging және өзгертілген әдепкі ASD аймағы тағайындаулары, SMH file әрбір CRAM биті тізімдейді және оған ASD аймағы тағайындалады.

Ақаулық инъекцияны түзету құралы инъекцияларды бір немесе бірнеше көрсетілген аймақтарға шектей алады. Ассемблерді SMH құруға бағыттау үшін file:

• Assignments ➤ Device ➤ Device and Pin Options ➤ Error Detection CRC таңдаңыз.
• Жасау SEU сезімталдық картасын қосыңыз file (.smh) опциясы.

Ақауларды инъекциялық жөндеу құралын пайдалану

ЕСКЕРТУ
Ақаулық инъекциялық жөндеу құралын пайдалану үшін құрылғыға J арқылы қосылыңызTAG интерфейс. Содан кейін құрылғыны конфигурациялаңыз және ақаулық инъекциясын орындаңыз. Ақаулық инъекциялық жөндеу құралын іске қосу үшін Intel Quartus Prime бағдарламалық құралында Құралдар ➤ Ақаулық инъекцияны түзету құралын таңдаңыз. Құрылғыны конфигурациялау немесе бағдарламалау Бағдарламалаушы немесе Signal Tap Logic Analyzer үшін қолданылатын процедураға ұқсас.

Ақауларды инъекциялық жөндеу құралы

J конфигурациялау үшінTAG тізбек:

1. Аппараттық құралды орнату түймешігін басыңыз. Құрал компьютерге қосылған бағдарламалау жабдығын көрсетеді.
2. Пайдаланғыңыз келетін бағдарламалау жабдығын таңдаңыз.
3. Жабу түймесін басыңыз.
4. Құрылғылар тізбегін J ішінде табылған бағдарламаланатын құрылғылармен толтыратын Автоматты анықтау түймесін басыңызTAG тізбек.

Қатысты ақпарат
Мақсатты ақауды енгізу мүмкіндігі 21-бетте

Аппараттық және бағдарламалық қамтамасыз ету талаптары

Ақауларды жою құралын пайдалану үшін келесі аппараттық және бағдарламалық құрал қажет:

• Intel FPGA лицензиясындағы FEATURE сызығы, қатені енгізу IP өзегін қосады. Қосымша ақпарат алу үшін жергілікті Intel FPGA сату өкіліне хабарласыңыз.
• Жүктеп алу кабелі (Intel FPGA Download Cable, Intel FPGA Download Cable II, , немесе II).
• Intel FPGA әзірлеу жинағы немесе JTAG сынақтағы құрылғыға қосылу.
• (Қосымша) SEU Advanced Detection IP өзегін қосатын Intel FPGA лицензиясындағы FETURE желісі.

Құрылғыны және ақауды жоюды түзету құралын конфигурациялау

Ақауларды инъекциялық жөндеу құралы .sof және (міндетті емес) сезімталдық картасы тақырыбын (.smh) пайдаланады. file. Бағдарламалық құрал нысаны File (.sof) FPGA конфигурациялайды. .smh file құрылғыдағы CRAM биттерінің сезімталдығын анықтайды. Егер сіз .smh бермесеңіз file, Ақауларды инъекциялық жөндеу құралы барлық CRAM биттері бойынша қателерді кездейсоқ енгізеді. .sof көрсету үшін:

1. Құрылғы тізбегі жолағында конфигурациялағыңыз келетін FPGA таңдаңыз.
2. Таңдау түймесін басыңыз File.
3. .sof бетіне өтіп, OK түймесін басыңыз. Ақауларды инъекциялық жөндеу құралы .sof оқиды.
4. (Қосымша) SMH таңдаңыз file.
   SMH көрсетпесеңіз file, Ақаулық инъекциялық жөндеу құралы ақауларды бүкіл құрылғыға кездейсоқ енгізеді. Егер сіз SMH көрсетсеңіз file, сіз инъекцияларды құрылғының пайдаланылған аймақтарына шектей аласыз.
   • Құрылғы тізбегі жолағында құрылғыны тінтуірдің оң жақ түймешігімен басып, SMH таңдау түймесін басыңыз File.
   • SMH таңдаңыз file.
   • OK түймесін басыңыз.
5. Бағдарламаны/конфигурацияны қосыңыз.
6. Бастау түймесін басыңыз.

Ақаулық инъекцияны түзету құралы .sof арқылы құрылғыны конфигурациялайды.

SMH таңдауға арналған мәтінмәндік мәзір File

Ақаулық инъекцияға арналған шектеу аймақтары

SMH жүктегеннен кейін file, сіз Ақауларды жоюды түзету құралын тек белгілі бір ASD аймақтарында жұмыс істеуге бағыттай аласыз. Ақаулар енгізілетін ASD аймақтарын көрсету үшін:

1. Құрылғы тізбегіндегі FPGA түймесін тінтуірдің оң жақ түймешігімен басып, Құрылғы сезімталдық картасын көрсету түймесін басыңыз.
2. Ақаулық енгізу үшін ASD аймақтарын таңдаңыз.

Құрылғының сезімталдық картасы Viewer

Қате түрлерін анықтау

Инъекцияға арналған қателердің әртүрлі түрлерін көрсетуге болады.

• Жалғыз қателер (SE)
• Қос іргелес қателер (DAE)
• Түзетілмеген көп разрядты қателер (EMBE)

Егер тазалау мүмкіндігі қосылған болса, Intel FPGA құрылғылары жалғыз және қос іргелес қателерді өздігінен түзете алады. Intel FPGA құрылғылары көп разрядты қателерді түзете алмайды. Осы қателерді түзету туралы қосымша ақпаратты SEU азайту тарауын қараңыз. Инъекцияға арналған ақаулар қоспасын және инъекция уақыт аралығын көрсетуге болады. Инъекция уақыт аралығын анықтау үшін:

1. Ақауларды инъекциялық жөндеу құралында Құралдар ➤ Параметрлер тармағын таңдаңыз.
2. Қызыл контроллерді қателер қоспасына апарыңыз. Немесе қоспаны сандық түрде көрсетуге болады.
3. Инъекция аралығы уақытын көрсетіңіз.
4. OK түймесін басыңыз.

Сурет 12. SEU ақау түрлерінің қоспасын көрсету

Қатысты ақпарат Бір оқиғаның бұзылуын азайту

Инъекция қателері

Сіз бірнеше режимде қателерді енгізе аласыз:

• Пәрменге бір қатені енгізіңіз
• Пәрменге бірнеше қателерді енгізіңіз
• Тоқтату пәрмені берілгенше қателерді енгізіңіз

Бұл ақауларды енгізу үшін:

1. Inject Fault опциясын қосыңыз.
2. Қате инъекциясын бірнеше итерациялар үшін немесе тоқтатылғанша іске қосуды таңдаңыз:
   • Тоқтатылғанша іске қосуды таңдасаңыз, Ақауларды инъекциялық жөндеу құралы Құралдар ➤ Параметрлер тілқатысу терезесінде көрсетілген аралықта қателерді енгізеді.
   • Итерациялардың белгілі бір саны үшін қате инъекциясын іске қосқыңыз келсе, нөмірді енгізіңіз.
3. Бастау түймесін басыңыз.

Ескерту: Ақаулық инъекцияны түзету құралы берілген итерациялар саны үшін немесе тоқтағанша жұмыс істейді. Intel Quartus Prime Messages терезесі енгізілген қателер туралы хабарларды көрсетеді. Инъекциялық ақаулар туралы қосымша ақпарат алу үшін EMR оқу түймесін басыңыз. Ақауларды инъекциялық жөндеу құралы құрылғының ЭМР-ін оқиды және мазмұнды Хабарламалар терезесінде көрсетеді.

Intel Quartus Prime қатесін енгізу және EMR мазмұндық хабарлары

Жазу қателері
Intel Quartus Prime Messages терезесінде хабарланған параметрлерді белгілеу арқылы кез келген енгізілген ақаулықтың орнын жазуға болады. Егер, мысалыample, инъекциялық қате сіз қайталағыңыз келетін әрекетке әкеледі, сіз инъекция үшін сол орынды бағыттай аласыз. Сіз мақсатты инъекцияны Fault Injection Debugger пәрмен жолы интерфейсін пайдаланып орындайсыз.

Инъекциялық қателерді жою
FPGA қалыпты жұмысын қалпына келтіру үшін Скраб түймесін басыңыз. Қатені тазалау кезінде құрылғының EDCRC функциялары қателерді түзету үшін пайдаланылады. Скраб механизмі құрылғы жұмысы кезінде қолданылатын механизмге ұқсас.

Пәрмен жолы интерфейсі
Сценарийден қате инъекциясын орындағыңыз келсе пайдалы болып табылатын quartus_fid орындалатын файлымен пәрмен жолында Ақаулық инъекцияны түзету құралын іске қосуға болады.

Кесте 5. Ақаулық инъекцияға арналған пәрмен жолы аргументтері

Қысқаша аргумент	Ұзақ дау	Сипаттама
c	кабель	Бағдарламалық жабдықты немесе кабельді көрсетіңіз. (Міндетті)
i	индекс	Ақаулық енгізу үшін белсенді құрылғыны көрсетіңіз. (Міндетті)
n	саны	Инъекцияға жіберілетін қателер санын көрсетіңіз. Әдепкі мән 1. (қосымша)
t	уақыт	Инъекциялар арасындағы аралық уақыт. (Міндетті емес)

Ескерту: quartus_fid –help пайдаланыңыз view барлық қолжетімді опциялар. Келесі код мысampFault Injection Debugger пәрмен жолы интерфейсін пайдаланады.
###########################################

• # Осы мысал үшін қандай USB кабельдері бар екенін табыңыз
• # Нәтиже «USB-Blaster» деп аталатын бір кабель бар екенін көрсетеді #
• $ quartus_fid – тізім . . .
• Ақпарат: Пәрмен: quartus_fid – тізім
  1. sj-sng-z4 [USB-0] құрылғысындағы USB-Blaster Ақпарат: Intel Quartus Prime 64 разрядты ақауларды жою құралы сәтті болды. 0 қате, 0 ескерту
• ###########################################
• # USB-Blaster кабелінде қандай құрылғылар бар екенін табыңыз
• # Нәтиже екі құрылғыны көрсетеді: Stratix V A7 және MAX V CPLD. #
• $ quartus_fid –кабель USB-Blaster -a
• Ақпарат: Пәрмен: quartus_fid –cable=USB-Blaster -a
• Ақпарат (208809): «USB-Blaster on sj-sng-z4 [USB-0]» бағдарламалау кабелін пайдалану
  1. USB-Blaster sj-sng-z4 [USB-0]
• 029030DD 5SGXEA7H(1|2|3)/5SGXEA7K1/..
• 020A40DD 5M2210Z/EPM2210
• Ақпарат: Intel Quartus Prime 64 разрядтық ақауларды жою құралы сәтті болды.
• 0 қате, 0 ескерту
• ###########################################
• # Stratix V құрылғысын бағдарламалаңыз
• # –index опциясы қосылған құрылғыда орындалатын әрекеттерді көрсетеді.
• # “=svgx.sof” .sof байланыстырады file құрылғымен
• # “#p” құрылғыны бағдарламалауды білдіреді #
• $ quartus_fid –кабель USB-Blaster –индекс “@1=svgx.sof#p” . . .
• Ақпарат (209016): 1-құрылғы индексін конфигурациялау
• Ақпарат (209017): 1 құрылғысында J барTAG ID коды 0x029030DD
• Ақпарат (209007): Конфигурация сәтті аяқталды — 1 құрылғы(лар) конфигурацияланды
• Ақпарат (209011): сәтті орындалған операция(лар)
• Ақпарат (208551): 1-құрылғыға бағдарлама қолтаңбасы.
• Ақпарат: Intel Quartus Prime 64 разрядтық ақауларды жою құралы сәтті болды.
• 0 қате, 0 ескерту
• ###########################################
• # Құрылғыға ақауды енгізіңіз.
• # #i операторы ақауларды енгізуді көрсетеді
• # -n 3 3 ақауды енгізуді білдіреді #
• $ quartus_fid –кабель USB-Blaster –индекс “@1=svgx.sof#i” -n 3
• Ақпарат: Пәрмен: quartus_fid –cable=USB-Blaster –index=@1=svgx.sof#i -n 3
• Ақпарат (208809): «USB-Blaster on sj-sng-z4 [USB-0]» бағдарламалау кабелін пайдалану
• Ақпарат (208521): Құрылғы(лар)ға 3 қате(лерді) енгізеді
• Ақпарат: Intel Quartus Prime 64 разрядтық ақауларды жою құралы сәтті болды.
• 0 қате, 0 ескерту
• ###########################################
• # Интерактивті режим.
• # #i операциясын -n 0 көмегімен пайдалану отладчикті интерактивті режимге қояды.
• # Алдыңғы сессияда 3 ақау енгізілгенін ескеріңіз;
• # «E» қазіргі уақытта EMR Unloader IP өзегіндегі ақауларды оқиды. #
• $ quartus_fid –кабель USB-Blaster –индекс “@1=svgx.sof#i” -n 0
• Ақпарат: Пәрмен: quartus_fid –cable=USB-Blaster –index=@1=svgx.sof#i -n 0
• Ақпарат (208809): «USB-Blaster on sj-sng-z4 [USB-0]» бағдарламалау кабелін пайдалану
• Енгізіңіз:
• 'F' қатені енгізу үшін
• EMR оқу үшін 'E'
• Қате(лер) үшін 'S'
• E-дан шығу үшін 'Q'
• Ақпарат (208540): EMR массивін оқу
• Ақпарат (208544): 3 құрылғыда 1 кадр қатесі анықталды.
• Ақпарат (208545): №1 қате: 0x1028EA битінде 0x21 кадрындағы жалғыз қате.
• Ақпарат (10914): №2 қате: 0x1116 кадрындағы түзетілмейтін көп разрядты қате.
• Ақпарат (208545): №3 қате: 0x1848C битінде 0x128 кадрындағы жалғыз қате.
• 'F' қатені енгізу үшін
• EMR оқу үшін 'E'
• Қате(лер) үшін 'S'
• Q-дан шығу үшін "Q"
• Ақпарат: Intel Quartus Prime 64 разрядтық ақауларды жою құралы сәтті болды. 0 қате, 0 ескерту
• Ақпарат: Виртуалды жадтың ең жоғары көлемі: 1522 мегабайт
• Ақпарат: Өңдеу аяқталды: дүйсенбі 3 қараша 18:50:00 2014 ж
• Ақпарат: Өткен уақыты: 00:00:29
• Ақпарат: Орталық процессордың жалпы уақыты (барлық процессорларда): 00:00:13

Мақсатты ақауды енгізу мүмкіндігі

Ескерту

Ақауларды инъекциялық жөндеу құралы қателерді кездейсоқ түрде FPGA енгізеді. Дегенмен, мақсатты ақауды енгізу мүмкіндігі ақауларды CRAM ішіндегі мақсатты орындарға енгізуге мүмкіндік береді. Бұл операция пайдалы болуы мүмкін, мысалыample, егер сіз SEU оқиғасын атап өтсеңіз және қалпына келтіру стратегиясын өзгерткеннен кейін сол оқиғаға FPGA немесе жүйе жауабын сынағыңыз келсе. Мақсатты ақауды енгізу мүмкіндігі тек пәрмен жолы интерфейсінде қол жетімді. Қателердің пәрмен жолынан немесе шақыру режимінде енгізілетінін көрсетуге болады. Қатысты ақпарат

AN 539: Intel FPGA құрылғыларында CRC көмегімен сынақ әдісі немесе қатені анықтау және қалпына келтіру

Пәрмен жолынан қателер тізімін көрсету

Мақсатты ақауды енгізу мүмкіндігі келесі мысалда көрсетілгендей пәрмен жолынан қателер тізімін көрсетуге мүмкіндік береді.ample: c:\Users\sng> quartus_fid -c 1 – i “@1= svgx.sof#i ” -n 2 -user=”@1= 0x2274 0x05EF 0x2264 0x0500″ Мұндағы: c 1 FPGA басқарылатынын көрсетеді компьютердегі бірінші кабель арқылы. i “@1= six.sof#i ” тізбектегі бірінші құрылғының нысанмен жүктелгенін көрсетеді file svgx.sof және қателер енгізілетін болады. n 2 екі ақаудың енгізілетінін көрсетеді. user=”@1= 0x2274 0x05EF 0x2264 0x0500” – енгізілетін қателердің пайдаланушы көрсеткен тізімі. Бұл бұрынғыample, 1-құрылғыда екі ақау бар: 0x2274 кадрында, 0x05EF биті және 0x2264 кадрында, 0x0500 бит.

Шақыру режимінен қателер тізімін көрсету

Ақаулар санын 0 (-n 0) етіп көрсету арқылы мақсатты ақауды енгізу мүмкіндігін интерактивті түрде басқара аласыз. Ақаулық инъекцияны түзету құралы жедел режим пәрмендерін және олардың сипаттамаларын ұсынады.

Шақыру режимінің пәрмені	Сипаттама
F	Ақаулықты енгізіңіз
E	EMR оқыңыз
S	Скраб қателері
Q	Шығу

Жедел режимде құрылғыдағы кездейсоқ орынға бір ақауды енгізу үшін F пәрменін жалғыз шығаруға болады. Келесі мысалдаampF пәрменін шақыру режимінде пайдаланғанда, үш қате жіберіледі. F #3 0x12 0x34 0x56 0x78 * 0x9A 0xBC +

• Қате 1 – 0x12 кадрындағы бір биттік қате, 0x34 бит
• 2 қате – 0x56 кадрындағы түзетілмейтін қате, 0x78 бит (* көп разрядты қатені көрсетеді)
• Қате 3 – 0x9A фрейміндегі қос іргелес қате, 0xBC биті (a + қос бит қатесін көрсетеді)

F 0x12 0x34 0x56 0x78 * Бір (әдепкі) қате енгізілді: 1-қате – 0x12 кадрындағы бір биттік қате, 0x34 бит. Бірінші кадр/бит орнынан кейінгі орындар еленбейді. F #3 0x12 0x34 0x56 0x78 * 0x9A 0xBC + 0xDE 0x00

Үш қате жіберіледі:

• Қате 1 – 0x12 кадрындағы бір биттік қате, 0x34 бит
• 2-қате – 0x56 кадрындағы түзетілмейтін қате, 0x78 бит
• 3-қате – 0x9A фрейміндегі қос іргелес қате, 0xBC бит
• Алғашқы 3 кадр/бит жұбынан кейінгі орындар еленбейді

CRAM биттерінің орналасуын анықтау

Ескерту: 

Ақаулық инъекцияны жөндеу құралы CRAM EDCRC қатесін анықтаған кезде, Қате туралы хабар тізілімі (EMR) анықталған CRAM қатесінің синдромын, кадр нөмірін, бит орнын және қате түрін (бір, қос немесе көп разрядты) қамтиды. Жүйені сынау кезінде EDCRC қатесін анықтаған кезде, қатені инъекциялық жөндеу құралы хабарлаған EMR мазмұнын сақтаңыз. Жазылған EMR мазмұнымен жүйе сынағы кезінде ескерілген қателерді қайталау, әрі қарай жобалау және сол қатеге жүйені қалпына келтіру жауабын сипаттау үшін Ақаулық инъекциялық жөндеу құралына кадр мен бит сандарын беруге болады.

Қатысты ақпарат
AN 539: Intel FPGA құрылғыларында CRC көмегімен сынақ әдісі немесе қатені анықтау және қалпына келтіру

Кеңейтілген пәрмен жолы опциялары: ASD аймақтары және қате түрін өлшеу

ASD аймақтарына қателерді енгізу және қате түрлерін салмақтау үшін Ақауларды инъекциялық жөндеу құралының пәрмен жолы интерфейсін пайдалануға болады. Біріншіден, –weight көмегімен қате түрлерінің қоспасын (бір разрядты, қос көршілес және көп разрядты түзетілмейтін) көрсетесіз. . . опция. Мысалыample, 50% жалғыз қателер, 30% қос іргелес қателер және 20% көп разрядты түзетілмейтін қателер қоспасы үшін –weight=50.30.20 опциясын пайдаланыңыз. Содан кейін, ASD аймағына мақсат қою үшін SMH қосу үшін -smh опциясын пайдаланыңыз file және мақсатты ASD аймағын көрсетіңіз. Мысалыample: $ quartus_fid –cable=USB-BlasterII –индекс “@1=svgx.sof#pi” –салмағы=100.0.0 –smh=”@1=svgx.smh#2″ –саны=30

Бұл бұрынғыampпәрмен:

• Құрылғыны бағдарламалайды және ақауларды енгізеді (pi жолы)
• 100% бір разрядты ақауларды енгізеді (100.0.0)
• Тек ASD_REGION 2 аймағына енгізеді (№2 арқылы көрсетілген)
• 30 ақауды енгізеді

Ақаулық енгізу IP негізгі пайдаланушы нұсқаулығы архивтері

IP негізгі нұсқасы	Пайдаланушы нұсқаулығы
18.0	Ақаулық енгізу Intel FPGA IP Core пайдаланушы нұсқаулығы
17.1	Intel FPGA Fault Injection IP Core пайдаланушы нұсқаулығы
16.1	Altera Fault Injection IP Core пайдаланушы нұсқаулығы
15.1	Altera Fault Injection IP Core пайдаланушы нұсқаулығы

Егер IP негізгі нұсқасы тізімде жоқ болса, алдыңғы IP негізгі нұсқасына арналған пайдаланушы нұсқаулығы қолданылады.

Ақаулық енгізу үшін құжатты қайта қарау тарихы IP негізгі пайдаланушы нұсқаулығы

Құжат нұсқасы	Intel Quartus Prime нұсқасы	Өзгерістер
2019.07.09	18.1	жаңартылды Ақаулық инъекциялық IP пин Сипаттама Қалпына келтіру, error_injected және error_scrubbed сигналдарын түсіндіруге арналған тақырып.
2018.05.16	18.0	• Intel Quartus Prime Pro Edition анықтамалығынан келесі тақырыптар қосылды: —   Ақаулық бүрку аймақтарын анықтау және ішкі тақырыптар. —   Ақауларды инъекциялық жөндеу құралын пайдалану және ішкі тақырыптар. —   Пәрмен жолы интерфейсі және ішкі тақырыптар. • Intel FPGA Fault Injection IP ядросының атауы Fault Injection Intel FPGA IP деп өзгертілді.

Күн	Нұсқа	Өзгерістер
2017.11.06	17.1	• Intel ретінде қайта брендтелген. • Intel Cyclone 10 GX құрылғысын қолдау қосылды.
2016.10.31	16.1	Жаңартылған құрылғы қолдауы.
2015.12.15	15.1	• Quartus II Quartus Prime бағдарламалық құралына өзгертілді. • Бекітілген өзіндік сілтемеге қатысты сілтеме.
2015.05.04	15.0	Бастапқы шығарылым.

 

Құжаттар / Ресурстар

intel UG-01173 қате инъекциялық FPGA IP ядросы [pdf] Пайдаланушы нұсқаулығы UG-01173 Injection FPGA IP Core қатесі, UG-01173, FPGA IP ядросында ақаулық, Injection c, FPGA IP инъекциялық ядросы

Анықтамалар

• Пайдаланушы нұсқаулығы