intel AN 775 Баштапкы киргизүү/чыгаруу убактысынын маалыматтарын түзүү

AN 775: Intel FPGA үчүн баштапкы киргизүү/чыгаруу убактысынын маалыматтарын түзүү

Сиз Intel® Quartus® Prime программалык интерфейсинин GUI же Tcl буйруктарын колдонуп, Intel FPGA түзмөктөрү үчүн киргизүү/чыгаруу убактысынын баштапкы маалыматтарын түзө аласыз. Алгачкы киргизүү/чыгаруу убактысынын маалыматтары пинди эрте пландаштыруу жана PCB дизайны үчүн пайдалуу. Сиз I/O стандарттарын жана пин жайгаштырууну карап жатканда дизайн убакыт бюджетин тууралоо үчүн төмөнкү тиешелүү убакыт параметрлери үчүн баштапкы убакыт маалыматтарын түзө аласыз.

Таблица 1. Киргизүү/чыгаруу убактысынын параметрлери 

Убакыт параметри	Description
Киргизүүнү орнотуу убактысы (tSU) Киргизүүнү кармоо убактысы (tH)	tSU = киргизүү регистринин маалыматтарын кечиктирүү үчүн киргизүү пини + киргизүү регистринин микро орнотуу убактысы - киргизүү регистринин саатын кечиктирүү үчүн киргизүү пин tH = - киргизүү регистринин маалыматтарын кечиктирүү үчүн киргизүү пини + киргизүү регистринин микро кармоо убактысы + киргизүү регистринин саатын кечиктирүү үчүн киргизүү пин
Чыгуу кечигүү сааты (tCO)	tCO = + чыгуу регистринин кечигүүсүнө сааттын тактасы + чыгуу регистринин сааттан чыгуусуна кечигүү + чыгуу регистринин чыгуу пининин кечигүүсүнө

Intel корпорациясы. Бардык укуктар корголгон. Intel, Intel логотиби жана башка Intel белгилери Intel корпорациясынын же анын туунду компанияларынын соода белгилери болуп саналат. Intel өзүнүн FPGA жана жарым өткөргүч өнүмдөрүн Intelдин стандарттык гарантиясына ылайык учурдагы спецификацияларга кепилдик берет, бирок каалаган убакта эскертүүсүз каалаган өнүмгө жана кызматтарга өзгөртүү киргизүү укугун өзүнө калтырат. Intel бул жерде сүрөттөлгөн кандайдыр бир маалыматты, продуктуну же кызматты колдонуудан же колдонуудан келип чыккан эч кандай жоопкерчиликти же жоопкерчиликти өзүнө албайт, Intel тарабынан жазуу жүзүндө ачык макулдашылгандан башка учурларда. Intel кардарларына жарыяланган маалыматка таянардан мурун жана өнүмдөр же кызматтарга буйрутма берүүдөн мурун түзмөктүн спецификацияларынын акыркы версиясын алуу сунушталат.
*Башка ысымдар жана бренддер башкалардын менчиги катары талап кылынышы мүмкүн.

Алгачкы I/O убакыт маалыматын түзүү төмөнкү кадамдарды камтыйт:

• 1-кадам: Максаттуу Intel FPGA түзмөгү үчүн флип-флопту синтездөө 4-бетте
• 2-кадам: 5-беттеги киргизүү/чыгаруу стандартын жана пин жайгашкан жерлерин аныктаңыз
• 3-кадам: 6-беттеги түзмөктүн иштөө шарттарын көрсөтүңүз
• 4-кадам: View Берилиштер жадыбалы отчетундагы киргизүү/чыгаруу убактысы 6-бетте

1-кадам: Максаттуу Intel FPGA түзмөгү үчүн флип-флопту синтездөө

Баштапкы I/O убакыт маалыматтарын түзүү үчүн минималдуу флип-флоп логикасын аныктоо жана синтездөө үчүн бул кадамдарды аткарыңыз:

1. Intel Quartus Prime Pro Edition программалык камсыздоонун 19.3 версиясында жаңы долбоор түзүңүз.
2. Click Assignments ➤ Device, сиздин максаттуу түзмөк Үй-бүлө жана Максаттуу аппаратты белгиле. Мисалы үчүнample, AGFA014R24 Intel Agilex™ FPGA тандаңыз.
3. Click File ➤ Жаңы жана Блок-схеманы/схеманы түзүңүз File.
4. Схемага компоненттерди кошуу үчүн Символ куралы баскычын басыңыз.
   
5. Аты астында DFF деп терип, анан OK чыкылдатыңыз. DFF символун киргизүү үчүн Блок редакторун басыңыз.
6. Киргизүү_маалымат киргизүү пин, Саатты киргизүү пин жана Чыгуу_берилиш чыгаруу пин кошуу үчүн 4-беттеги 4-беттеги 5-беттеги кайталаъыз.
7. Пиндерди DFFге туташтыруу үчүн Ортогоналдык түйүн куралы баскычын чыкылдатып, андан кийин пин менен DFF символунун ортосуна зым сызыктарын тартыңыз.
   
8. DFF синтездөө үчүн, Процессия ➤ Start ➤ Start Analysis & Synthesis дегенди басыңыз. Синтез киргизүү/чыгаруу убактысынын маалыматтарын алуу үчүн талап кылынган минималдуу дизайн нетлистин түзөт.

2-кадам: I/O стандарттык жана Pin жайгашкан аныктоо

Аппараттын пиндерине ыйгарган конкреттүү пин жерлери жана киргизүү/чыгаруу стандарты убакыт параметринин маанилерине таасирин тийгизет. PIN I/O стандартын жана жайгашуу чектөөлөрүн дайындоо үчүн бул кадамдарды аткарыңыз:

1. Тапшырмаларды басыңыз ➤ Pin Planner.
2. Дизайныңызга ылайык пиндин жайгашкан жерин жана киргизүү/чыгаруу стандарттык чектөөлөрүн дайындаңыз
   спецификациялар. Бардык Pins электрондук жадыбалына дизайндагы төөнөгүчтөр үчүн Түйүндүн аталышын, багытын, жайгашкан жерин жана киргизүү/чыгаруу стандарттык маанилерин киргизиңиз. Же болбосо, түйүн аталыштарын Pin Planner пакетине сүйрөңүз view.

   
3. Дизайнды компиляциялоо үчүн Иштетүү ➤ Компиляцияны баштоону басыңыз. Компилятор толук компиляция учурунда киргизүү/чыгаруу убактысы тууралуу маалыматты жаратат.

Тиешелүү маалымат

• I/O стандарттарынын аныктамасы
•  Түзмөктүн киргизүү/чыгаруу пиндерин башкаруу

3-кадам: Түзмөктүн иштөө шарттарын көрсөтүңүз

Толук компиляциядан кийин убакытты талдоо үчүн убакыттын тизмесин жаңыртуу жана иштөө шарттарын коюу үчүн бул кадамдарды аткарыңыз:

1. Tools ➤ Timeing Analyzer дегенди басыңыз.
2. Тапшырма панелинде, Убакытты өзгөртүү Netlist дегенди эки жолу чыкылдатыңыз. Убакыт тизмеси сиз жасаган пин чектөөлөрдү эсепке алган толук компиляция убакыт маалыматы менен жаңыртылып турат.
   
3. Иштөө шарттарын коюу астынан Slow vid3 100C модели же Fast vid3 100C модели сыяктуу жеткиликтүү убакыт моделдеринин бирин тандаңыз.

   

4-кадам: View Берилиштер барагынын отчетундагы киргизүү/чыгаруу убактысы

Убакыт анализаторунда маалымат жадыбалынын отчетун түзүү view убакыт параметринин баалуулуктары.

1. Убакыт анализаторунда Отчеттор ➤ Маалымат таблицасы ➤ Отчеттун маалымат жадыбалын басыңыз.
2. OK басыңыз.

   
   Орнотуу убакыттары, кармап туруу убакыттары жана Чыгуу убакыттары боюнча саат отчеттору Отчет панелиндеги Datasheet Report папкасынын астында пайда болот.

3. Ар бир отчетту басыңыз view Rise жана Fall параметринин маанилери.
4. Консервативдик убакыт ыкмасы үчүн максималдуу абсолюттук маанини көрсөтүңүз

Example 1. Маалымат баракчасынын отчетунан киргизүү/чыгаруу убактысынын параметрлерин аныктоо 

Кийинки эксample Setup Times отчетунда, түшүү убактысы көтөрүлүү убактысынан чоңураак, ошондуктан tSU=tfall.

Кийинки эксample Hold Times отчетунда, түшүү убакытынын абсолюттук мааниси көтөрүлүү убакытынын абсолюттук маанисинен чоңураак, ошондуктан tH=tfall.

Кийинки эксample Clock to Output Times отчетунда, түшүү убакытынын абсолюттук мааниси көтөрүлүү убакытынын абсолюттук маанисинен чоңураак, ошондуктан tCO=tfall.

Тиешелүү маалымат

• Убакыт талдоочу тез баштоо үйрөткүчү
• Intel Quartus Prime Pro Edition Колдонуучу колдонмосу: Убакыт анализатору
• Кантип видеого: Убакыт анализаторуна киришүү

Скрипттелген киргизүү/чыгаруу убактысы маалыматтарын түзүү

Сиз Intel Quartus Prime программасын колдонуучу интерфейси менен же колдонбостон, I/O убакыт маалыматын түзүү үчүн Tcl скриптин колдоно аласыз. Скрипттелген ыкма колдоого алынган I/O стандарттары үчүн текстке негизделген киргизүү/чыгаруу убактысынын параметр маалыматтарын түзөт.

Эскертүү: Скрипттелген ыкма Linux* платформалары үчүн гана жеткиликтүү.
Intel Agilex, Intel Stratix® 10 жана Intel Arria® 10 түзмөктөрү үчүн бир нече I/O стандарттарын чагылдырган киргизүү/чыгаруу убактысы тууралуу маалыматты түзүү үчүн бул кадамдарды аткарыңыз:

1. Тийиштүү Intel Quartus Prime долбоорунун архивин жүктөп алыңыз file максаттуу түзмөк үй-бүлөңүз үчүн:
   • Intel Agilex түзмөктөрү— https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/others/literature/an/io_timing_agilex_latest.qar
   • Intel Stratix 10 түзмөктөрү— https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/others/literature/an/io_timing_stratix10.qar
   • Intel Arria 10 түзмөктөрү— https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/others/literature/an/io_timing_arria10.qar
2. .qar долбоорунун архивин калыбына келтирүү үчүн, Intel Quartus Prime Pro Edition программасын ишке киргизиңиз жана Долбоор ➤ Архивделген долбоорду калыбына келтирүүнү басыңыз. Же болбосо, GUIди ишке киргизбестен, төмөнкү буйрук сабынын эквивалентин иштетиңиз:
   

   quartus_sh --калыбына келтирүү file>

   The io_timing__калыбына келтирилди каталог азыр qdb ички папкасын жана ар түрдүү камтыйт files.

3. Скриптти Intel Quartus Prime Timing Analyzer менен иштетүү үчүн, төмөнкү буйрукту аткарыңыз:
   

   quartus_sta –t .tcl

   Аяктоону күтүңүз. Скрипттин аткарылышы 8 саат же андан көп талап кылынышы мүмкүн, анткени киргизүү/чыгаруу стандартындагы же пин жайгашкан жериндеги ар бир өзгөртүү дизайнды кайра компиляциялоону талап кылат.
4. үчүн view убакыт параметринин маанилери, түзүлгөн текстти ачыңыз fileс in убакыт_files, timing_tsuthtco___.txt сыяктуу аталыштар менен.
   timing_tsuthtco_ _ _ .txt.

Тиешелүү маалымат

• Command Line Scripting
• ::QUARTUS::STA Tcl пакети

AN 775: Баштапкы киргизүү/чыгаруу убактысынын берилиштерин документти карап чыгуу тарыхын түзүү

Документтин версиясы	Intel Quartus Prime Version	Өзгөрүүлөр
2019.12.08	19.3	Мазмунду чагылдыруу үчүн аталышы өзгөртүлдү. Intel Stratix 10 жана Intel Agilex FPGAs үчүн кошумча колдоо. Агууга кадам сандары кошулду. Кошулган убакыт параметр диаграммалары. Акыркы версиясын чагылдыруу үчүн скриншоттор жаңырды. Тиешелүү документтерге шилтемелер жаңырды. Колдонулган акыркы продукт аталышы жана стили конвенциялар.
2016.10.31	16.1	Биринчи коомдук чыгаруу.

Документтер / Ресурстар

intel AN 775 Баштапкы киргизүү/чыгаруу убактысынын маалыматтарын түзүү [pdf] Колдонуучунун колдонмосу AN 775 баштапкы IO убакыт берилиштерин түзүү, AN 775, баштапкы IO убакыт берилиштерин түзүү, баштапкы IO убакыт берилиштерин, убакыт берилиштерин

Шилтемелер

• User Manual