intel UG-01173 Fault Injection FPGA IP Core

Ката Injection Intel® FPGA IP Core Колдонуучу колдонмосу

Fault Injection Intel® FPGA IP өзөгү каталарды FPGA түзмөгүнүн конфигурациясынын оперативдүү эсине (CRAM) киргизет. Бул процедура бир окуянын бузулушуна (SEUs) байланыштуу кадимки иштөө учурунда пайда болушу мүмкүн болгон жумшак каталарды симуляциялайт. SEUs сейрек окуялар болуп саналат, ошондуктан сыноо үчүн кыйын. Дизайныңызда Fault Injection IP өзөгүн ишке киргизип, түзмөгүңүздү конфигурациялагандан кийин, сиз FPGAда атайылап каталарды чыгаруу үчүн Intel Quartus® Prime Fault Injection Debugger куралын колдонуп, системанын бул каталарга жообун сынасаңыз болот.

Тиешелүү маалымат

• Жалгыз окуялар
• AN 737: Intel Arria 10 түзмөктөрүндө SEU аныктоо жана калыбына келтирүү

Өзгөчөлүктөрү

• Бир окуянын функционалдык үзгүлтүктөрүн (SEFI) азайтуу үчүн системанын жообун баалоого мүмкүндүк берет.
• SEFI мүнөздөмөсүн үй ичинде жүргүзүүгө мүмкүндүк берет, бул системанын нурун толугу менен сынап көрүү зарылдыгын жок кылат. Анын ордуна, сиз нурдун сыноосун аппараттын деңгээлинде убакыт (FIT)/Мб өлчөөдөгү каталар менен чектей аласыз.
• Дизайн архитектураңызга ылайыктуу SEFI мүнөздөмөсү боюнча FIT баасын масштабдаңыз. Сиз бүтүндөй аппараттын ичинде ката инъекцияларын туш келди тарата аласыз, же тестирлөөнү тездетүү үчүн аларды белгилүү бир функционалдык аймактарга чектей аласыз.
• Бир окуянын бузулушунан (SEU) келип чыккан үзгүлтүктөрдү азайтуу үчүн дизайныңызды оптималдаштырыңыз.

Түзмөктү колдоо

Fault Injection IP өзөгү Intel Arria® 10, Intel Cyclone® 10 GX жана Stratix® V үй-бүлөлүк түзмөктөрүн колдойт. Cyclone V үй-бүлөсү буйрутма кодунда -SC суффикси бар түзмөктөрдө Fault Injection колдойт. -SC суффикси Cyclone V түзмөктөрү боюнча маалыматка буйрутма берүү үчүн жергиликтүү сатуу өкүлүңүз менен байланышыңыз.

Ресурстарды пайдалануу жана аткаруу
Intel Quartus Prime программасы Stratix V A7 FPGA үчүн төмөнкү ресурстук болжолду түзөт. Башка түзмөктөрдүн натыйжалары окшош.

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 ылайык аткарууга кепилдик берет, бирок эскертүүсүз каалаган убакта 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 ишенүүдөн мурун жана өнүмдөр же кызматтарга буйрутма берүүдөн мурун түзмөктүн спецификацияларынын акыркы версиясын алуу сунушталат. *Башка ысымдар жана бренддер башкалардын менчиги катары талап кылынышы мүмкүн.

Fault Injection IP Core FPGA Performance жана ресурстарды пайдалануу

Түзмөк	ALMs	Логикалык регистрлер		M20K
		Негизги	Экинчи
Stratix V A7	3,821	5,179	0	0

Intel Quartus Prime программасын орнотуу Intel FPGA IP китепканасын камтыйт. Бул китепкана кошумча лицензияны талап кылбастан өндүрүштө колдонуу үчүн көптөгөн пайдалуу IP өзөктөрүн камсыз кылат. Кээ бир Intel FPGA IP өзөктөрү өндүрүштө колдонуу үчүн өзүнчө лицензияны сатып алууну талап кылат. Intel FPGA IP баалоо режими бул лицензияланган Intel FPGA IP өзөктөрүн симуляция жана жабдыкта баалоого мүмкүндүк берет, толук өндүрүштүк IP негизги лицензиясын сатып алууну чечүүдөн мурун. Аппараттык камсыздоону текшерүүдөн өтүп, IPди өндүрүштө колдонууга даяр болгондон кийин гана лицензияланган Intel IP өзөктөрү үчүн толук өндүрүш лицензиясын сатып алышыңыз керек. Intel Quartus Prime программасы демейки боюнча IP өзөктөрүн төмөнкү жерлерде орнотот:

IP негизги орнотуу жолу

IP негизги орнотуу жерлери

Жайгашкан жер	Программалык камсыздоо	Платформа
:\intelFPGA_pro\quartus\ip\altera	Intel Quartus Prime Pro Edition	Windows *
:\intelFPGA\quartus\ip\altera	Intel Quartus Prime Standard Edition	Windows
:/intelFPGA_pro/quartus/ip/altera	Intel Quartus Prime Pro Edition	Linux *
:/intelFPGA/quartus/ip/altera	Intel Quartus Prime Standard Edition	Linux

Эскертүү: Intel Quartus Prime программасы орнотуу жолундагы боштуктарды колдобойт.

IP өзөктөрүн ыңгайлаштыруу жана түзүү
Сиз ар кандай тиркемелерди колдоо үчүн IP өзөктөрүн ыңгайлаштыра аласыз. Intel Quartus Prime IP каталогу жана параметр редактору сизге IP негизги портторун, функцияларын жана чыгарууну тез тандап жана конфигурациялоого мүмкүндүк берет files.

IP каталогу жана параметр редактору
IP каталогу сиздин долбооруңуз үчүн жеткиликтүү IP өзөктөрүн көрсөтөт, анын ичинде Intel FPGA IP жана IP каталогунун издөө жолуна кошкон башка IP.. IP өзөгүн табуу жана ыңгайлаштыруу үчүн IP каталогунун төмөнкү функцияларын колдонуңуз:

• Жигердүү түзмөк үй-бүлөсү үчүн IP көрсөтүү же бардык түзмөк үй-бүлөлөрү үчүн IP көрсөтүү үчүн IP каталогун чыпкалаңыз. Эгер сизде ачык долбоор жок болсо, IP каталогунан Түзмөктөр үй-бүлөсүн тандаңыз.
• IP каталогунда каалаган толук же жарым-жартылай IP өзөк атын табуу үчүн Издөө талаасына териңиз.
• Колдоого алынган түзмөктөр тууралуу чоо-жайды көрсөтүү, IP өзөктүн орнотуу папкасын ачуу жана IP документтерине шилтемелерди көрүү үчүн IP каталогундагы IP өзөктүн атын оң баскыч менен чыкылдатыңыз.
• Click Издөө Partner IP to access partner IP information on the web.

Параметр редактору сизден IP вариациясынын атын, кошумча портторду жана чыгарууну көрсөтүүнү сунуштайт file муун варианттары. Параметрлердин редактору жогорку деңгээлдеги Intel Quartus Prime IP түзөт file (.ip) Intel Quartus Prime Pro Edition долбоорлорундагы IP вариациясы үчүн. Параметр редактору жогорку деңгээлдеги Quartus IP түзөт file (.qip) Intel Quartus Prime Standard Edition долбоорлорундагы IP вариациясы үчүн. Булар files долбоордогу IP вариациясын билдирет жана параметрлештирүү маалыматын сактайт.

IP параметр редактору (Intel Quartus Prime Standard Edition)

IP негизги генерациясы (Intel Quartus Prime Pro Edition)

Intel Quartus Prime программасы төмөнкү натыйжаны чыгарат file Platform Designer тутумуна кирбеген жеке IP өзөктөрүнүн структурасы.

Жеке IP негизги генерациясы (Intel Quartus Prime Pro Edition)

• IP негизги вариацияңыз үчүн колдоого алынган жана иштетилген болсо.

Чыгуу Files Intel FPGA IP Generation

File аты	Description
<your_ip>.ip	Жогорку деңгээлдеги IP вариациясы file ал сиздин долбооруңуздагы IP өзөгүнүн параметрин камтыйт. Эгерде IP вариациясы Platform Designer системасынын бир бөлүгү болсо, параметр редактору .qsys да жаратат file.
<your_ip>.cmp	VHDL Компонент Декларациясы (.cmp) file текст болуп саналат file анда VHDL дизайнында колдонгон жергиликтүү жалпы жана порт аныктамалары камтылган files.
<your_ip>_generation.rpt	IP же Platform Designer муун журналы file. IP түзүү учурундагы билдирүүлөрдүн корутундусун көрсөтөт.
уланды…

File аты	Description
<your_ip>.qgsimc (Платформа дизайнеринин тутумдары гана)	Симуляциялык кэш file бул .qsys менен .ipди салыштырат fileс Платформа дизайнеринин тутумунун жана IP ядросунун учурдагы параметри менен. Бул салыштыруу Platform Designer HDL регенерациясын өткөрүп жибере аларын аныктайт.
<your_ip>.qgsynth (Платформа дизайнеринин тутумдары гана)	Синтезди кэштөө file бул .qsys менен .ipди салыштырат fileс Платформа дизайнеринин тутумунун жана IP ядросунун учурдагы параметри менен. Бул салыштыруу Platform Designer HDL регенерациясын өткөрүп жибере аларын аныктайт.
<your_ip>.qip	IP компонентин бириктирүү жана компиляциялоо үчүн бардык маалыматты камтыйт.
<your_ip>.csv	IP компонентинин жаңыртуу абалы жөнүндө маалыматты камтыйт.
.bsf	Блок диаграммасында колдонуу үчүн IP вариациясынын символу Files (.bdf).
<your_ip>.spd	Киргизүү file бул ip-make-simscript симуляция скрипттерин түзүүнү талап кылат. .spd file тизмесин камтыйт fileСиз инициализациялаган эскерүүлөр тууралуу маалымат менен бирге симуляция үчүн жаратасыз.
<your_ip>.ppf	Pin Planner File (.ppf) Pin Planner менен колдонуу үчүн сиз жараткан IP компоненттери үчүн порт жана түйүн дайындоолорун сактайт.
<your_ip>_bb.v	Verilog кара кутусун колдонуңуз (_bb.v) file кара куту катары колдонуу үчүн бош модулдук декларация катары.
<your_ip>_inst.v же _inst.vhd	HDL мисample instantiation үлгүсү. Мунун мазмунун көчүрүп, чаптаңыз file сиздин HDL file IP вариациясын баштоо үчүн.
<your_ip>.regmap	Эгерде IP реестр маалыматын камтыса, Intel Quartus Prime программасы .regmapты түзөт file. .regmap file мастер жана кул интерфейстеринин реестр картасынын маалыматын сүрөттөйт. Бул file толуктайт .sopcinfo file системасы жөнүндө көбүрөөк маалымат реестрин берүү менен. Бул file реестрди көрсөтүүгө мүмкүндүк берет views жана Системалык консолдо колдонуучуга ылайыкташтырылган статистика.
<your_ip>.svd	HPS тутумунун мүчүлүштүктөрүн оңдоо куралдарына мүмкүнчүлүк берет view Platform Designer тутумунун ичинде ГЭСке туташкан перифериялык түзүлүштөрдүн реестр карталары. Синтез учурунда Intel Quartus Prime программасы .svd сактайт files .sof ичинде System Console мастерлерине көрүнүүчү кул интерфейси үчүн file мүчүлүштүктөрдү оңдоо сессиясында. System Console бул бөлүмдү окуйт, Платформа Дизайнери регистрдик карта маалыматын сурайт. Системанын кулдары үчүн, Platform Designer регистрлерге аты менен кире алат.
<your_ip>.v <your_ip>.vhd	HDL fileсинтез же симуляция үчүн ар бир субмодулду же бала IP өзөгүн түзүүчү с.
насаатчы/	Симуляцияны орнотуу жана иштетүү үчүн msim_setup.tcl скриптин камтыйт.
aldec/	Симуляцияны орнотуу жана иштетүү үчүн rivierapro_setup.tcl сценарийин камтыйт.
/synopsys/vcs /synopsys/vcsmx	Симуляцияны орнотуу жана иштетүү үчүн vcs_setup.sh кабык скриптин камтыйт. vcsmx_setup.sh жана synopsys_sim.setup кабык скрипти камтыйт file симуляцияны орнотуу жана иштетүү.
/каденция	ncsim_setup.sh кабык сценарийин жана башка орнотууларды камтыйт fileс симуляцияны орнотуу жана иштетүү.
/xcelium	xcelium_setup.sh параллелдүү симулятор кабык сценарийин жана башка орнотууларды камтыйт fileс симуляцияны орнотуу жана иштетүү.
/субмодулдар	HDL камтыйт files IP негизги субмодуль үчүн.
<IP субмодуль>/	Platform Designer Platform Designer түзгөн ар бир IP субмодул каталогу үчүн /synth жана /sim подкаталогдорун түзөт.

Функционалдык сүрөттөмө
Fault Injection IP өзөгү менен дизайнерлер SEFI мүнөздөмөсүн үй ичинде аткара алышат, SEFI мүнөздөмөсүнө ылайык FIT чендерин масштабдай алышат жана SEUлердин таасирин азайтуу үчүн дизайнды оптималдаштыра алышат.

Жалгыз окуя капалуу жумшартуу

FPGA сыяктуу интегралдык схемалар жана программалануучу логикалык түзүлүштөр SEUлерге кабылышат. SEUs эки негизги булактан келип чыккан кокустук, кыйратпаган окуялар: альфа бөлүкчөлөрү жана космостук нурлардан келген нейтрондор. Радиация логикалык регистрдин, камтылган эс тутумдун битинин же конфигурациялык оперативдүү эс тутумдун (CRAM) битинин абалын өзгөртүүгө алып келиши мүмкүн, ошентип, аппараттын күтүүсүз иштөөсүнө алып келет. Intel Arria 10, Intel Cyclone 10 GX, Arria V, Cyclone V, Stratix V жана жаңы түзмөктөрдө төмөнкү CRAM мүмкүнчүлүктөрү бар:

• Ката аныктоо циклдик ашыкча текшерүү (EDCRC)
• Капаланган CRAMды автоматтык түрдө оңдоо (скрабинг)
• Капаланган CRAM абалын түзүү мүмкүнчүлүгү (ката инъекциясы)

Intel FPGA түзмөктөрүндө SEU жумшартуу жөнүндө көбүрөөк маалымат алуу үчүн, тиешелүү аппараттын колдонмосунун SEU жумшартуу бөлүмүн караңыз.

Fault Injection IP Pin Description

Fault Injection IP өзөгү төмөнкү киргизүү/чыгаруу пиндерин камтыйт.

Ката Injection IP негизги I/O Pins

Pin аты	Pin Багыты	Pin Description
crcerror_pin	киргизүү	Ката билдирүүсүнөн киргизүү Регистр Unloader Intel FPGA IP (EMR Unloader IP). Бул сигнал CRC катасы аппараттын EDCRC тарабынан аныкталганда ырасталат.
emr_data	киргизүү	Ката билдирүүлөрүнүн регистринин (EMR) мазмуну. EMR талаалары үчүн тиешелүү аппараттын колдонмосун караңыз. Бул киргизүү Avalon Streaming маалымат интерфейсинин сигналына туура келет.
emr_valid	киргизүү	emr_data киргизүүлөрү жарактуу маалыматтарды камтыйт. Бул Avalon Streaming жарактуу интерфейс сигналы.
Калыбына келтирүү	киргизүү	Модулду баштапкы абалга келтирүү киргизүү. Калыбына келтирүү Ката Injection Debugger тарабынан толугу менен көзөмөлдөнөт.
error_injected	чыгаруу	J аркылуу буйрук кылынгандай CRAMга ката киргизилгенин көрсөтөтTAG интерфейс. Бул сигналдын узактыгы сиздин J орнотууларыңыздан көз карандыTAG TCK жана башкаруу блок сигналдары. Адатта, убакыт TCK сигналынын 20 саат циклинин тегерегинде.
error_scrubbed	чыгаруу	J аркылуу буйрук кылынгандай, аппаратты тазалоо аяктаганын көрсөтөтTAG интерфейс. Бул сигналдын узактыгы сиздин J орнотууларыңыздан көз карандыTAG TCK жана башкаруу блок сигналдары. Адатта, убакыт TCK сигналынын 20 саат циклинин тегерегинде.
insc	чыгаруу	Кошумча чыгаруу. Fault Injection IP бул саатты колдонот, мисалыample, EMR_unloader блогун сааттоо үчүн.

Ката инъекциясынын IP Pin диаграммасы

Ката Injection Debugger жана Fault Injection IP Core колдонуу

Fault Injection Debugger Fault Injection IP өзөгү менен бирге иштейт. Биринчиден, сиз дизайныңызда IP өзөгүн түзөсүз, түзүлгөн конфигурацияны компиляциялайсыз жана жүктөйсүз file түзмөгүңүзгө. Андан кийин, жумшак каталарды имитациялоо үчүн Intel Quartus Prime программасынын ичинен же буйрук сабынан Каталарды Injection Debugger иштетесиз.

• Мүчүлүштүктөрдү инъекциялык мүчүлүштүктөрдү оңдоочу каталарды инжекциялоо эксперименттерин интерактивдүү түрдө же пакеттик буйруктар менен иштетүүгө мүмкүндүк берет жана ката инъекциялары үчүн дизайныңыздагы логикалык аймактарды көрсөтүүгө мүмкүндүк берет.
• Буйрук сап интерфейси мүчүлүштүктөрдү оңдоону скрипт аркылуу иштетүү үчүн пайдалуу.

Эскертүү

Мүчүлүштүктөрдү инъекциялоочу мүчүлүштүктөрдү оңдоочу каталарды киргизүүнүн IP өзөгү менен J аркылуу байланышатTAG интерфейс. Fault Injection IP Jден буйруктарды кабыл алатTAG интерфейси жана абалы жөнүндө отчеттор ДжTAG интерфейс. Fault Injection IP өзөгү түзмөгүңүздө жумшак логикада ишке ашырылат; ошондуктан, дизайныңызда бул логиканы колдонууну эсепке алышыңыз керек. Методологиянын бири лабораторияда сиздин дизайныңыздын SEUге жообун мүнөздөп, андан соң IP өзөгүн акыркы орнотулган дизайныңыздан чыгарып салуу болуп саналат.

Сиз Fault Injection IP өзөгүн төмөнкү IP өзөктөрү менен колдоносуз:

• Ката билдирүү регистринин түшүргүчүнүн IP өзөгү, ал Intel FPGA түзмөктөрүндөгү катаны аныктоо схемасынан маалыматтарды окуп жана сактайт.
• (Милдеттүү эмес) Жумшак ката таасир этээрин аныктоо үчүн аппараттын иштөө учурунда бир биттик ката жерлерин сезгичтик картасы менен салыштырган Advanced SEU Detection Intel FPGA IP өзөгү.

Ката Injection Debagger Overview Блок-схема

Эскертүүлөр:

1. Fault Injection IP максаттуу логиканын биттерин бурат.
2. Fault Injection Debugger жана Advanced SEU Detection IP бир эле EMR Unloader инстанциясын колдонушат.
3. Advanced SEU Detection IP өзөгү милдеттүү эмес.

Тиешелүү маалымат

• SMH жөнүндө Files 13-бетте
• 10-беттеги EMR Unloader IP Core жөнүндө
• Advanced SEU Detection IP Core жөнүндө 11-бетте

Instantiating Fault Injection IP Core

ЭСКЕРТҮҮ

Fault Injection IP өзөгү кандайдыр бир параметрлерди коюуну талап кылбайт. IP өзөгүн колдонуу үчүн жаңы IP инстанциясын түзүп, аны Platform Designer (Стандарт) тутумуңузга киргизиңиз жана сигналдарды тиешелүү түрдө туташтырыңыз. Сиз EMR Unloader IP өзөгү менен Fault Injection IP өзөгүн колдонушуңуз керек. Fault Injection жана EMR Unloader IP өзөктөрү Platform Designer жана IP каталогунда жеткиликтүү. Кошумча, сиз Verilog HDL, SystemVerilog же VHDL аркылуу аларды RTL дизайныңызга түз киргизе аласыз.

EMR Unloader IP Core жөнүндө
EMR Unloader IP өзөгү EMRге интерфейсти камсыз кылат, ал аппараттын EDCRC тарабынан үзгүлтүксүз жаңыланып турат, ал аппараттын CRAM биттеринин CRC жумшак каталарды текшерет.

Example Platform Designer системасы, анын ичинде Fault Injection IP Core жана EMR Unloader IP Core

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

Тиешелүү маалымат
Ката билдирүүсү регистр түшүргүч Intel FPGA IP Core Колдонуучу колдонмосу

Advanced SEU Detection IP Core жөнүндө

SEU толеранттуулугу дизайн маселеси болгондо Advanced SEU Detection (ASD) IP өзөгүн колдонуңуз. Сиз ASD IP өзөгү менен EMR Unloader IP өзөгүн колдонушуңуз керек. Ошондуктан, эгерде сиз ASD IP жана Fault Injection IPди бир эле дизайнда колдонсоңуз, алар Avalon®-ST бөлгүч компоненти аркылуу EMR Unloader чыгышын бөлүшүшү керек. Төмөнкү сүрөттө Platform Designer системасы көрсөтүлгөн, анда Avalon-ST бөлгүч EMR мазмунун ASD жана Fault Injection IP өзөктөрүнө таратат.

Ошол эле Platform Designer системасында ASD жана Fault Injection IP колдонуу

Тиешелүү маалымат
Advanced SEU Detection Intel FPGA IP Core Колдонуучу колдонмосу

Мүчүлүштүктөрдү киргизүү аймактарын аныктоо
Сиз сезгичтик картасынын башын (.smh) колдонуп, каталарды киргизүү үчүн FPGAнын белгилүү аймактарын аныктай аласыз. file. SMH file түзмөктүн CRAM биттеринин координаттарын, алардын дайындалган аймагын (ASD аймагы) жана критикалык абалын сактайт. Дизайн процессинде сиз иерархияны колдоносуз tagаймакты түзүү үчүн. Андан кийин, компиляция учурунда Intel Quartus Prime Assembler SMH түзөт file. Мүчүлүштүктөрдү Injection Debugger каталарды инъекцияларды сиз SMHде аныктаган белгилүү бир түзмөк аймактарына чектейт file.

Иерархияны аткаруу Tagгин
Сиз FPGA аймактарын текшерүү үчүн ASD аймагын жайгашкан жерге дайындоо менен аныктайсыз. Дизайн бөлүктөрүнүн терезеси аркылуу дизайн иерархияңыздын каалаган бөлүгү үчүн ASD аймагынын маанисин көрсөтө аласыз.

1. Тапшырмаларды тандаңыз ➤ Дизайн бөлүмдөрү терезеси.
2. Башкы саптын каалаган жеринде чычкандын оң баскычын чыкылдатыңыз жана ASD Регион тилкесин көрсөтүү үчүн ASD аймагын күйгүзүңүз (эгерде ал буга чейин көрсөтүлбөсө).
3. Белгилүү бир ASD аймагына ыйгаруу үчүн каалаган бөлүмгө 0дөн 16га чейинки маанини киргизиңиз.
   • ASD аймагы 0 аппараттын пайдаланылбаган бөлүктөрүнө сакталган. Сиз бул аймакты критикалык эмес деп көрсөтүү үчүн бөлүктү дайындай аласыз.
   • ASD аймагы 1 демейки аймак болуп саналат. Аппараттын бардык колдонулган бөлүктөрү сиз ASD Регионунун дайындоосун ачык өзгөртпөсөңүз, бул аймакка дайындалат.

SMH жөнүндө Files

SMH file төмөнкү маалыматтарды камтыйт:

• Эгер иерархияны колдонбосоңуз tagging (б.а., дизайндын дизайн иерархиясында ачык ASD Регионунун тапшырмалары жок), SMH file ар бир CRAM битин тизмелейт жана анын дизайн үчүн сезимтал экендигин көрсөтөт.
• Эгер сиз иерархияны аткарган болсоңуз tagging жана өзгөртүлгөн демейки ASD Регионунун дайындоолору, SMH file ар бир CRAM битин тизмелейт жана ага ASD аймагы дайындалат.

Мүчүлүштүктөрдү Injection Debugger инъекцияларды бир же бир нече аныкталган аймактарга чектей алат. Ассемблерди SMH түзүүгө багыттоо file:

• Тапшырмаларды тандаңыз ➤ Түзмөк ➤ Түзмөк жана Pin параметрлери ➤ Ката аныктоо CRC.
• Generate SEU сезгичтик картасын күйгүзүңүз file (.smh) опциясы.

Ката Injection Debugger колдонуу

ЭСКЕРТҮҮ
Fault Injection Debugger колдонуу үчүн, сиз J аркылуу түзмөгүңүзгө туташасызTAG интерфейс. Андан кийин, аппаратты конфигурациялаңыз жана ката инъекциясын аткарыңыз. Injection Injection Debugger программасын ишке киргизүү үчүн Intel Quartus Prime программасынан Tools ➤ Fault Injection Debugger тандаңыз. Аппаратты конфигурациялоо же программалоо Программист же Signal Tap Logic Analyzer үчүн колдонулган процедурага окшош.

Injection Debugger

Сиздин J конфигурациялоо үчүнTAG чынжыр:

1. Аппараттык камсыздоону орнотуу. Курал сиздин компьютериңизге туташтырылган программалоо жабдыгын көрсөтөт.
2. Колдонгуңуз келген программалоо жабдыгын тандаңыз.
3. Жабуу басыңыз.
4. Түзмөктүн чынжырын JTAG чынжыр.

Тиешелүү маалымат
Максаттуу мүчүлүштүктөрдү инъекциялоо өзгөчөлүгү 21-бетте

Аппараттык жана программалык камсыздоого талаптар

Ката Injection Debuggerти колдонуу үчүн төмөнкү аппараттык жана программалык камсыздоо талап кылынат:

• Fault Injection IP өзөгүн иштеткен Intel FPGA лицензияңыздагы FEATURE сызыгы. Көбүрөөк маалымат алуу үчүн, жергиликтүү Intel FPGA сатуу өкүлү менен байланышыңыз.
• Жүктөө кабели (Intel FPGA Download Cable, Intel FPGA Download Cable II, , or II).
• Intel FPGA иштеп чыгуу комплекти же колдонуучу тарабынан иштелип чыккан ДжTAG текшерилип жаткан аппаратка туташуу.
• Advanced SEU Detection IP өзөгүн иштеткен Intel FPGA лицензияңыздагы (Милдеттүү эмес) FEATURE сабы.

Түзмөгүңүздү конфигурациялоо жана мүчүлүштүктөрдү оңдоочу

Ката Injection Debugger .sof жана (милдеттүү эмес) сезгичтик картасынын башын (.smh) колдонот. file. Программалык камсыздоо объектиси File (.sof) FPGA конфигурациялайт. .smh file аппараттагы CRAM биттеринин сезгичтигин аныктайт. Эгерде сиз .smh бербесеңиз file, Мүчүлүштүктөрдү Injection Debugger CRAM биттерине туш келди каталарды киргизет. .sof көрсөтүү үчүн:

1. Түзмөк чынжыр кутусуна конфигурациялоону каалаган FPGAны тандаңыз.
2. Тандоо баскычын басыңыз File.
3. .sofке өтүңүз жана OK басыңыз. Мүчүлүштүктөрдү Injection Debugger .sof окуйт.
4. (Милдеттүү эмес) SMH тандаңыз file.
   Эгерде сиз SMH көрсөтпөсөңүз file, Мүчүлүштүктөрдү Injection Debugger бүт түзмөккө туш келди мүчүлүштүктөрдү сайып салат. Эгер сиз SMH көрсөтсөңүз file, сиз инъекцияларды аппаратыңыздын колдонулган аймактарына чектей аласыз.
   • Түзмөк чынжыры кутучасында түзмөктү оң баскыч менен чыкылдатып, андан кийин SMH тандоо баскычын чыкылдатыңыз File.
   • Сиздин SMH тандаңыз file.
   • OK басыңыз.
5. Программаны/конфигурациялоону күйгүзүңүз.
6. Start Click.

Fault Injection Debugger .sof аркылуу аппаратты конфигурациялайт.

SMH тандоо үчүн контексттик меню File

Мүчүлүштүктөрдү киргизүү үчүн чектелүүчү аймактар

SMH жүктөгөндөн кийин file, сиз Мүчүлүштүктөрдү Injection Debuggerти конкреттүү ASD аймактарында гана иштөөгө багыттай аласыз. Мүчүлүштүктөрдү киргизүү үчүн ASD аймакты(ларын) көрсөтүү үчүн:

1. Түзмөк чынжырчасындагы FPGAди оң баскыч менен чыкылдатып, Түзмөктүн сезгичтиги картасын көрсөтүүнү басыңыз.
2. Мүчүлүштүктөрдү инъекциялоо үчүн ASD аймакты(ларын) тандаңыз.

Түзмөктүн сезгичтиги картасы Viewer

Ката түрлөрүн көрсөтүү

Сиз инъекция үчүн каталардын ар кандай түрлөрүн көрсөтө аласыз.

• Жалгыз каталар (SE)
• Кош жанаша каталар (DAE)
• Түзөтүлбөгөн көп биттик каталар (EMBE)

Эгерде тазалоо функциясы иштетилген болсо, Intel FPGA түзмөктөрү жалгыз жана кош жанаша каталарды өз алдынча оңдой алат. Intel FPGA түзмөктөрү көп биттик каталарды оңдой албайт. Бул каталардын мүчүлүштүктөрүн оңдоо жөнүндө көбүрөөк маалымат алуу үчүн СЭУларды азайтуу бөлүмүн караңыз. Сиз инъекция үчүн каталардын аралашмасын жана инъекциянын убакыт аралыгын көрсөтө аласыз. Инъекциянын убакыт аралыгын аныктоо үчүн:

1. Injection Debugger'те, Tools ➤ Options тандаңыз.
2. Кызыл контроллерди каталардын аралашмасына сүйрөңүз. Же болбосо, аралашманы сандык түрдө көрсөтсөңүз болот.
3. Инъекциялар аралык убакытты белгилеңиз.
4. OK басыңыз.

Сүрөт 12. SEU ката түрлөрүнүн аралашмасын көрсөтүү

Тиешелүү маалымат Бир окуянын капалануусун азайтуу

Injecting Errors

Сиз бир нече режимде каталарды киргизе аласыз:

• Буйрук боюнча бир ката киргизиңиз
• Буйрук боюнча бир нече каталарды киргизүү
• Токтотуу буйругу берилгенге чейин каталарды киргизиңиз

Бул каталарды киргизүү үчүн:

1. Inject Fault опциясын күйгүзүңүз.
2. Ката инъекциясын бир нече итерациялар үчүн же токтогонго чейин иштетүүнү тандаңыз:
   • Эгер сиз токтогонго чейин иштетүүнү тандасаңыз, Fault Injection Debugger Tools ➤ Options диалог кутусунда көрсөтүлгөн аралыкта каталарды киргизет.
   • Эгер сиз кайталануунун белгилүү бир саны үчүн ката инъекциясын иштеткиңиз келсе, санды киргизиңиз.
3. Start Click.

Эскертүү: Мүчүлүштүктөрдү Injection Debagger белгиленген итерациялар саны үчүн же токтогонго чейин иштейт. Intel Quartus Prime Messages терезеси сайылган каталар жөнүндө билдирүүлөрдү көрсөтөт. Инъекцияланган мүчүлүштүктөр жөнүндө кошумча маалымат алуу үчүн EMRди окуу дегенди басыңыз. Fault Injection Debugger аппараттын EMRди окуйт жана мазмунду Кабарлар терезесинде көрсөтөт.

Intel Quartus Prime Ката Injection жана EMR Мазмун билдирүүлөрү

Жаздыруу каталары
Сиз Intel Quartus Prime Messages терезесинде билдирилген параметрлерди белгилеп, ар кандай инъекцияланган катанын жайгашкан жерин жаза аласыз. Эгерде, мисалыample, сайылган ката сиз кайра ойногуңуз келген жүрүм-турумга алып келет, сиз ошол жерди инъекция үчүн бутага аласыз. Сиз Fault Injection Debugger буйрук сабынын интерфейсин колдонуп, максаттуу инъекцияны аткарасыз.

Инъекцияланган каталарды тазалоо
FPGAнын нормалдуу иштешин калыбына келтирүү үчүн, Скрабды басыңыз. Катаны сүрткөнүңүздө, аппараттын EDCRC функциялары каталарды оңдоо үчүн колдонулат. Скраб механизми аппаратты иштетүүдө колдонулганга окшош.

Command Line Interface
Сиз скрипттен ката инъекциясын жасоону кааласаңыз, сиз Quartus_fid аткарылуучу файлы менен буйрук сабында Каталарды Injection Debaggerти иштетсеңиз болот.

Таблица 5. Ката инъекциясы үчүн буйрук сабынын аргументтери

Кыска аргумент	Узак талаш	Description
c	кабель	Программалоо жабдыктарын же кабелин көрсөтүңүз. (Талап кылынат)
i	индекс	Мүчүлүштүктөрдү киргизүү үчүн активдүү аппаратты көрсөтүңүз. (Талап кылынат)
n	саны	Инъекция үчүн каталардын санын көрсөтүңүз. демейки маани болуп саналат 1. (Милдеттүү эмес)
t	убакыт	Инъекциялардын ортосундагы аралык убакыт. (Милдеттүү эмес)

Эскертүү: үчүн quartus_fid –help колдонуңуз view бардык жеткиликтүү параметрлер. Төмөнкү код эксampFault Injection Debugger командалык интерфейсин колдонуу.
###############################################

• # Бул мисал үчүн кайсы USB кабелдери бар экенин билип алыңыз
• # Натыйжада "USB-Blaster" деп аталган бир кабель бар экенин көрсөтүп турат #
• $ quartus_fid –тизме. . .
• Маалымат: Command: quartus_fid –list
  1. USB-Blaster on sj-sng-z4 [USB-0] Маалымат: Intel Quartus Prime 64-бит каталарды инжекциялоочу мүчүлүштүктөрдү оңдоочу ийгиликтүү болду. 0 ката, 0 эскертүү
• ###########################################
• # USB-Blaster кабелинде кайсы түзмөктөр бар экенин табыңыз
• # Жыйынтык эки түзмөктү көрсөтөт: Stratix V A7 жана MAX V CPLD. #
• $ quartus_fid –кабель USB-Blaster -a
• Маалымат: Буйрук: quartus_fid –cable=USB-Blaster -a
• Маалымат (208809): "USB-Blaster on sj-sng-z4 [USB-0]" программалоо кабелин колдонуу
  1. sj-sng-z4 боюнча USB-Blaster [USB-0]
• 029030DD 5SGXEA7H(1|2|3)/5SGXEA7K1/..
• 020A40DD 5M2210Z/EPM2210
• Маалымат: Intel Quartus Prime 64-бит каталарды оңдоочу мүчүлүштүктөрдү оңдоочу ийгиликтүү болду.
• 0 ката, 0 эскертүү
• ###########################################
• # Stratix V түзмөгүн программалаңыз
• # –index параметри туташкан түзмөктө аткарылган операцияларды көрсөтөт.
• # “=svgx.sof” .sof менен байланыштырат file аппарат менен
• # "#p" аппаратты программалоону билдирет #
• $ quartus_fid –кабель USB-Blaster –индекс “@1=svgx.sof#p” . . .
• Маалымат (209016): Түзмөктүн индекси 1 конфигурацияланууда
• Маалымат (209017): 1-түзмөктө ДжTAG ID коду 0x029030DD
• Маалымат (209007): Конфигурация ийгиликтүү болду — 1 түзмөк(лер) конфигурацияланды
• Маалымат (209011): Операциялар ийгиликтүү аткарылды
• Маалымат (208551): 1-түзмөктө программа кол коюу.
• Маалымат: Intel Quartus Prime 64-бит каталарды оңдоочу мүчүлүштүктөрдү оңдоочу ийгиликтүү болду.
• 0 ката, 0 эскертүү
• ###########################################
• # Аппаратка мүчүлүштүктөрдү киргизиңиз.
• # #i оператору каталарды киргизүүнү көрсөтөт
• # -n 3 3 мүчүлүштүктөрдү киргизүүнү билдирет #
• $ quartus_fid –кабель USB-Blaster –индекс “@1=svgx.sof#i” -n 3
• Маалымат: Буйрук: quartus_fid –cable=USB-Blaster –index=@1=svgx.sof#i -n 3
• Маалымат (208809): "USB-Blaster on sj-sng-z4 [USB-0]" программалоо кабелин колдонуу
• Маалымат (208521): Түзмөккө(лер) 3 ката(ларды) киргизет
• Маалымат: Intel Quartus Prime 64-бит каталарды оңдоочу мүчүлүштүктөрдү оңдоочу ийгиликтүү болду.
• 0 ката, 0 эскертүү
• ###########################################
• # Интерактивдүү режим.
• # -n 0 менен #i операциясын колдонуу мүчүлүштүктөрдү оңдоочуну интерактивдүү режимге коет.
• # Эскерте кетсек, мурунку сессияда 3 мүчүлүштүктөр киргизилген;
• # "E" учурда EMR Unloader IP өзөгүндөгү каталарды окуйт. #
• $ quartus_fid –кабель USB-Blaster –индекс “@1=svgx.sof#i” -n 0
• Маалымат: Буйрук: quartus_fid –cable=USB-Blaster –index=@1=svgx.sof#i -n 0
• Маалымат (208809): "USB-Blaster on sj-sng-z4 [USB-0]" программалоо кабелин колдонуу
• Киргизиңиз:
• 'F' катаны киргизүү
• EMR окуу үчүн 'E'
• Ката(лар) үчүн 'S'
• 'Q' чыгуу үчүн E
• Маалымат (208540): EMR массивдерин окуу
• Маалымат (208544): 3-түзмөктө 1 кадр ката(лары) аныкталды.
• Маалымат (208545): Ката №1: 0x1028EA битинде 0x21 кадрдагы бир ката.
• Маалымат (10914): Ката №2 : 0x1116 кадрындагы оңдолбогон көп биттик ката.
• Маалымат (208545): Ката №3: ​​0x1848C битинде 0x128 кадрдагы бир ката.
• 'F' катаны киргизүү
• EMR окуу үчүн 'E'
• Ката(лар) үчүн 'S'
• Qдан чыгуу үчүн "Q"
• Маалымат: Intel Quartus Prime 64-бит каталарды инжекциялоочу мүчүлүштүктөрдү оңдоочу ийгиликтүү болду. 0 ката, 0 эскертүү
• Маалымат: Виртуалдык эстутумдун чокусу: 1522 мегабайт
• Маалымат: Иштетүү аяктады: 3-жылдын 18-ноябры 50:00:2014
• Маалымат: Өткөн убакыт: 00:00:29
• Маалымат: Жалпы CPU убактысы (бардык процессорлордо): 00:00:13

Максаттуу мүчүлүштүктөрдү киргизүү өзгөчөлүгү

Эскертүү

Fault Injection Debugger каталарды FPGAга туш келди киргизет. Бирок, Максаттуу каталарды киргизүү өзгөчөлүгү CRAMдагы максаттуу жерлерге мүчүлүштүктөрдү киргизүүгө мүмкүндүк берет. Бул операция, мисалы, пайдалуу болушу мүмкүнample, эгерде сиз SEU окуясын белгилеп жатсаңыз жана калыбына келтирүү стратегиясын өзгөрткөндөн кийин ошол эле окуяга FPGA же системанын жообун сынагыңыз келсе. Максаттуу каталарды киргизүү өзгөчөлүгү буйрук сабынын интерфейсинен гана жеткиликтүү. Каталар буйрук сабынан же ыкчам режимде киргизилерин белгилей аласыз. Байланыштуу маалымат

AN 539: Intel FPGA түзмөктөрүндө CRC аркылуу сыноо методологиясы же катаны аныктоо жана калыбына келтирүү

Буйрук сабынан каталар тизмесин көрсөтүү

Максаттуу мүчүлүштүктөрдү киргизүү өзгөчөлүгү төмөнкү мисалда көрсөтүлгөндөй, буйрук сабынан ката тизмесин көрсөтүүгө мүмкүндүк берет.ample: c:\Users\sng> quartus_fid -c 1 – i “@1= svgx.sof#i ” -n 2 -user=”@1= 0x2274 0x05EF 0x2264 0x0500″ Бул жерде: c 1 FPGA башкарылгандыгын көрсөтөт компьютериңиздеги биринчи кабель аркылуу. i “@1= six.sof#i ” чынжырдагы биринчи аппарат объект менен жүктөлгөнүн көрсөтөт file svgx.sof жана каталар менен сайылган болот. n 2 эки мүчүлүштүктүн сайыла турганын көрсөтөт. user=”@1= 0x2274 0x05EF 0x2264 0x0500” – инъекцияга тийиш болгон каталардын колдонуучу белгилеген тизмеси. Бул эксample, 1-түзмөктө эки ката бар: 0x2274 битинде, 0x05EF битинде жана 0x2264 битинде, 0x0500 битинде.

Ыкчам режимден каталар тизмесин көрсөтүү

Мүчүлүштүктөрдүн санын 0 (-n 0) кылып көрсөтүү менен Максаттуу каталарды киргизүү функциясын интерактивдүү иштете аласыз. Fault Injection Debugger ыкчам режим буйруктарын жана алардын сүрөттөмөсүн берет.

Ыкчам режим буйругу	Description
F	Бир ката
E	EMR окуу
S	Скраб каталары
Q	Чыгыңыз

Ыкчам режимде сиз F буйругун аппараттын кокусунан бир жерине бир катаны киргизүү үчүн чыгара аласыз. Кийинки эксampтез режимде F буйругун колдонуп, үч ката кетирилет. F #3 0x12 0x34 0x56 0x78 * 0x9A 0xBC +

• Ката 1 – 0x12 кадрдагы бир бит ката, 0x34 бит
• Ката 2 – Ката 0x56, 0x78 битиндеги оңдолбогон ката (* көп бит катаны көрсөтөт)
• Ката 3 – 0x9A рамкасындагы кош чектеш ката, 0xBC бит (a + кош бит катасын көрсөтөт)

F 0x12 0x34 0x56 0x78 * Бир (демейки) ката киргизилди: Ката 1 – 0x12 кадрындагы бир бит ката, 0x34 бит. Биринчи кадр/бит жайгашкан жеринен кийинки орундар этибарга алынбайт. F #3 0x12 0x34 0x56 0x78 * 0x9A 0xBC + 0xDE 0x00

Үч ката кетирилет:

• Ката 1 – 0x12 кадрдагы бир бит ката, 0x34 бит
• Ката 2 – 0x56 кадрдагы оңдолбогон ката, бит 0x78
• Ката 3 – 0x9A кадрындагы кош жанаша ката, бит 0xBC
• Биринчи 3 кадр/бит жуптан кийинки орундар этибарга алынбайт

CRAM бит жайгашкан жерлерин аныктоо

Эскертүү: 

Качан Injection Debugger CRAM EDCRC катасын аныктаганда, Error Message Register (EMR) синдромун, кадрдын номерин, биттин жайгашкан жерин жана ката түрүн (бир, эки же көп биттик) CRAM катасын камтыйт. Системаны тестирлөө учурунда, EDCRC катасын тапканыңызда, каталарды инжекциялоочу мүчүлүштүктөрдү оңдоочу тарабынан билдирилген EMR мазмунун сактаңыз. Жазылган EMR мазмуну менен сиз системаны текшерүү учурунда белгиленген каталарды кайра ойнотуу, андан ары долбоорлоо жана бул катага системаны калыбына келтирүү жообун мүнөздөш үчүн Ката инъекциясынын мүчүлүштүктөрүн оңдоочуга кадрдын жана бит сандарын бере аласыз.

Тиешелүү маалымат
AN 539: Intel FPGA түзмөктөрүндө CRC аркылуу сыноо методологиясы же катаны аныктоо жана калыбына келтирүү

Өркүндөтүлгөн буйрук сабынын параметрлери: ASD аймактары жана ката түрүн салмактоо

ASD аймактарына каталарды киргизүү жана ката түрлөрүн салмактоо үчүн Fault Injection Debugger буйрук сабын колдоно аласыз. Биринчиден, сиз –weight аркылуу ката түрлөрүнүн аралашмасын (бир бит, кош жанаша жана көп бит түзөтүү мүмкүн эмес) белгилейсиз. . . параметр. Мисалы үчүнample, 50% жалгыз каталар, 30% кош чектеш каталар жана 20% көп биттик оңдолбогон каталардын аралашмасы үчүн –weight=50.30.20 параметрин колдонуңуз. Андан кийин, ASD аймагын бутага алуу үчүн, SMH кошуу үчүн -smh параметрин колдонуңуз file жана максаттуу ASD аймагын көрсөтөт. Мисалы үчүнample: $ quartus_fid –cable=USB-BlasterII –index “@1=svgx.sof#pi” –weight=100.0.0 –smh=”@1=svgx.smh#2″ –саны=30

Бул эксampбуйрук:

• Аппаратты программалайт жана каталарды киргизет (pi сап)
• 100% бир бит каталарды киргизет (100.0.0)
• ASD_REGION 2ге гана сайылат (№2 менен көрсөтүлгөн)
• 30 катачылыктарды киргизет

Fault Injection IP Core Колдонуучунун Архивдери

IP негизги версиясы	Колдонуучунун колдонмосу
18.0	Fault Injection Intel FPGA IP Core Колдонуучунун колдонмосу
17.1	Intel FPGA Fault Injection IP Core Колдонуучу колдонмосу
16.1	Altera Fault Injection IP Core Колдонуучу колдонмосу
15.1	Altera Fault Injection IP Core Колдонуучу колдонмосу

Эгерде IP негизги версия тизмеде жок болсо, мурунку IP негизги версиясы үчүн колдонуучу колдонмосу колдонулат.

Document Review History for Fault Injection IP Core Колдонуучу колдонмосу

Документтин версиясы	Intel Quartus Prime Version	Өзгөрүүлөр
2019.07.09	18.1	жаңыртылган Fault Injection IP Pin Description Кайра орнотуу, error_injected жана error_scrubbed сигналдарын тактоо үчүн тема.
2018.05.16	18.0	• Intel Quartus Prime Pro Edition колдонмосунан төмөнкү темалар кошулду: —   Мүчүлүштүктөрдү киргизүү аймактарын аныктоо жана субтемалар. —   Ката Injection Debugger колдонуу жана субтемалар. —   Command Line Interface жана субтемалар. • Intel FPGA Fault Injection IP ядросунун аты Fault Injection Intel FPGA IP деп өзгөртүлдү.

Дата	Версия	Өзгөрүүлөр
2017.11.06	17.1	• Intel катары ребрендленген. • Кошулган Intel Cyclone 10 GX түзмөк колдоосу.
2016.10.31	16.1	Жаңыртылган түзмөк колдоо.
2015.12.15	15.1	• Quartus II Quartus Prime программасына өзгөртүлдү. • Өз алдынча шилтеме менен байланышкан шилтеме.
2015.05.04	15.0	Алгачкы чыгаруу.

 

Документтер / Ресурстар

intel UG-01173 Fault Injection FPGA IP Core [pdf] Колдонуучунун колдонмосу UG-01173 Injection FPGA IP Core, UG-01173, Injection FPGA IP Core, Injection c, Injection FPGA IP Core

Шилтемелер

• User Manual