intel AN 775 Анхны оролт/гаралтын хугацааны өгөгдлийг үүсгэх

AN 775: Intel FPGA-д зориулсан анхны оролт гаралтын цагийн өгөгдлийг үүсгэх

Та Intel® Quartus® Prime программ хангамжийн GUI эсвэл Tcl командуудыг ашиглан Intel FPGA төхөөрөмжүүдийн оролт/гаралтын хугацааны анхны өгөгдлийг үүсгэж болно. Анхдагч оролт/гаралтын цаг хугацааны өгөгдөл нь пин төлөвлөлт болон ПХБ-ийн дизайн хийхэд тустай. Та оролт/гаралтын стандарт болон зүү байршуулалтыг авч үзэхдээ дизайны цаг хугацааны төсвийг тохируулахын тулд дараах холбогдох цаг хугацааны параметрүүдийн анхны цагийн өгөгдлийг үүсгэж болно.

Хүснэгт 1. Оролт гаралтын цагийн параметрүүд 

Цагийн параметр	Тодорхойлолт
Оролт тохируулах хугацаа (tSU) Оролт барих хугацаа (tH)	tSU = оролтын регистрийн өгөгдлийн саатал оруулах оролтын зүү + оролтын регистрийн микро тохиргооны цаг - оролтын регистрийн оролтын саатал tH = - оролтын регистрийн өгөгдлийн саатлын оролтын зүү + оролтын регистрийн бичил саатал + оролтын регистрийн саатлын оролтын зүү
Гаралтын саатлын цаг (tCO)	tCO = + гаралтын регистрийн саатал хүртэлх цагны дэвсгэр + гаралтын регистрээс гаралтын саатал + гаралтын регистрийн гаралтын зүү саатал

Intel корпораци. Бүх эрх хуулиар хамгаалагдсан. Intel, Intel лого болон бусад Intel тэмдэг нь Intel корпораци эсвэл түүний охин компаниудын худалдааны тэмдэг юм. Intel нь өөрийн FPGA болон хагас дамжуулагч бүтээгдэхүүнүүдээ Intel-ийн стандарт баталгааны дагуу одоогийн техникийн үзүүлэлтүүдэд нийцүүлэн ажиллуулах баталгаа өгдөг ч аливаа бүтээгдэхүүн, үйлчилгээнд ямар ч үед мэдэгдэлгүйгээр өөрчлөлт оруулах эрхтэй. Intel нь бичгээр тохиролцсоноос бусад тохиолдолд энд дурдсан аливаа мэдээлэл, бүтээгдэхүүн, үйлчилгээг ашиглах, ашиглахаас үүдэн гарах хариуцлага, хариуцлага хүлээхгүй. Intel-ийн хэрэглэгчид нийтлэгдсэн мэдээлэлд найдах, бүтээгдэхүүн, үйлчилгээний захиалга өгөхөөс өмнө төхөөрөмжийн техникийн үзүүлэлтүүдийн хамгийн сүүлийн хувилбарыг авахыг зөвлөж байна.
*Бусад нэр, брэндийг бусдын өмч гэж үзэж болно.

Оролт/гаралтын анхны мэдээллийг бий болгох нь дараах алхмуудыг агуулна.

• Алхам 1: Зорилтот Intel FPGA төхөөрөмжид зориулж флип-флопыг нэгтгэх 4-р хуудас
• Алхам 2: 5-р хуудсанд I/O стандарт болон зүү байршлыг тодорхойлно
• Алхам 3: 6-р хуудсанд төхөөрөмжийн ажиллагааны нөхцлийг зааж өгнө үү
• Алхам 4: View Мэдээллийн хуудасны тайлан дахь I/O цаг 6-р хуудас

Алхам 1: Зорилтот Intel FPGA төхөөрөмжид зориулж флип-флопыг нэгтгэнэ

Оролтын гаралтын анхны өгөгдлийг үүсгэхийн тулд хамгийн бага флип-флоп логикийг тодорхойлж, нэгтгэхийн тулд дараах алхмуудыг дагана уу:

1. Intel Quartus Prime Pro Edition програм хангамжийн 19.3 хувилбар дээр шинэ төсөл үүсгэ.
2. Даалгавар ➤ Төхөөрөмж дээр дарж, зорилтот төхөөрөмжийнхөө гэр бүл болон Зорилтот төхөөрөмжөө зааж өгнө үү. Жишээ ньample, AGFA014R24 Intel Agilex™ FPGA-г сонгоно уу.
3. дарна уу File ➤ Шинэ болон Блок диаграм/схемийг үүсгэ File.
4. Схем дээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэмэхийн тулд Symbol Tool товчийг дарна уу.
   
5. Нэрийн доор DFF гэж бичээд OK дээр дарна уу. Block Editor дээр дарж DFF тэмдгийг оруулна уу.
6. Оролтын_өгөгдлийн оролтын зүү, Цагийн оролтын зүү, Гаралтын_өгөгдлийн гаралтын зүү нэмэхийн тулд 4-р хуудасны 4-өөс 5-р хуудасны 5-ийг давтана уу.
7. Зүүгүүдийг DFF-тэй холбохын тулд Orthogonal Node Tool товчийг дараад зүү болон DFF тэмдгийн хооронд утсан шугам зурна уу.
   
8. DFF-г нэгтгэхийн тулд Боловсруулж байна ➤ Эхлэх ➤ Analysis & Synthesis эхлүүлэх дээр дарна уу. Синтез нь оролт/гаралтын хугацааны өгөгдлийг олж авахад шаардагдах хамгийн бага дизайны сүлжээний жагсаалтыг үүсгэдэг.

Алхам 2: Оролт/гаралтын стандарт болон зүү байршлыг тодорхойлох

Төхөөрөмжийн тээглүүрүүдэд зааж өгсөн тодорхой зүү байршил болон оролт/гаралтын стандарт нь цаг хугацааны параметрийн утгуудад нөлөөлдөг. Оролт гаралтын стандарт болон байршлын хязгаарлалтыг тодорхойлохын тулд дараах алхмуудыг дагана уу:

1. Даалгавар ➤ Pin Planner дээр дарна уу.
2. Загварын дагуу зүү байршил болон оролт/гаралтын стандарт хязгаарлалтыг оноож өгнө үү
   техникийн үзүүлэлтүүд. Зангилааны нэр, чиглэл, байршил, оролт гаралтын стандарт утгуудыг "Бүх зүү" хүснэгтэд загварт оруулах зүүг оруулна уу. Эсвэл зангилааны нэрийг Pin Planner багц руу чирнэ үү view.

   
3. Дизайныг эмхэтгэхийн тулд Processing ➤ Start Compilation дээр дарна уу. Хөрвүүлэгч нь бүрэн эмхэтгэлийн явцад I/O цагийн мэдээллийг үүсгэдэг.

Холбогдох мэдээлэл

• I/O стандартын тодорхойлолт
•  Төхөөрөмжийн оролт/гаралтын зүүг удирдах

Алхам 3: Төхөөрөмжийн үйл ажиллагааны нөхцлийг зааж өгнө үү

Бүрэн эмхэтгэлийн дараа цагийн хуваарийн жагсаалтыг шинэчлэх, цагийн дүн шинжилгээ хийх үйл ажиллагааны нөхцлийг тохируулахын тулд эдгээр алхмуудыг дагана уу.

1. Tools ➤ Timeing Analyzer дээр дарна уу.
2. Даалгаврын самбараас Шинэчлэх цагийн сүлжээний жагсаалтыг давхар товшино уу. Хугацааны сүлжээний жагсаалт нь таны оруулсан хязгаарлалтыг тооцдог бүрэн хэмжээний цаг хугацааны мэдээллээр шинэчлэгддэг.
   
3. Үйлдлийн нөхцөлийг тохируулах хэсгээс Slow vid3 100C Model эсвэл Fast vid3 100C Model гэх мэт боломжит цаг хугацааны загваруудын аль нэгийг сонгоно уу.

   

Алхам 4: View Мэдээллийн хуудасны тайлан дахь оролт/гаралтын цаг

Хугацааны анализаторт өгөгдлийн хуудасны тайланг үүсгэх view цаг хугацааны параметрийн утгууд.

1. Хугацааны анализаторын Тайлангууд ➤ Мэдээллийн хуудас ➤ Тайлан мэдээллийн хуудас дээр дарна уу.
2. OK дарна уу.

   
   Тохируулах цаг, хүлээгдэж буй цаг, гаралтын цагны тайлангууд нь Тайлангийн самбар дахь Datasheet Report хавтасны доор харагдана.

3. Тайлан тус бүр дээр дарна уу view Rise and Fall параметрийн утгууд.
4. Консерватив цаг хугацааны аргын хувьд хамгийн дээд үнэмлэхүй утгыг зааж өгнө

Example 1. Мэдээллийн хуудасны тайлангаас оролт/гаралтын хугацааны параметрүүдийг тодорхойлох 

Дараах жишээндample Setup Times тайланд уналтын хугацаа нь өсөлтийн хугацаанаас их байгаа тул tSU=tfall.

Дараах жишээндample Hold Times тайланд уналтын хугацааны үнэмлэхүй утга нь өсөлтийн үеийн үнэмлэхүй утгаас их байгаа тул tH=tfall.

Дараах жишээндample Clock to Output Times тайланд уналтын хугацааны үнэмлэхүй утга нь өсөлтийн үеийн үнэмлэхүй утгаас их байгаа тул tCO=tfall.

Холбогдох мэдээлэл

• Цагийн анализаторын хурдан эхлүүлэх заавар
• Intel Quartus Prime Pro Edition хэрэглэгчийн гарын авлага: Цагийн анализатор
• Хэрхэн видео бичлэг хийх: Цагийн анализаторын танилцуулга

Скрипттэй оролт гаралтын цагийн өгөгдөл үүсгэх

Та Tcl скриптийг ашиглан Intel Quartus Prime програм хангамжийн хэрэглэгчийн интерфэйсийг ашиглан оролт/гаралтын цагийн мэдээллийг үүсгэж болно. Скрипттэй арга нь дэмжигдсэн оролт/гаралтын стандартуудын хувьд текстэд суурилсан оролт/гаралтын хугацааны параметрийн өгөгдлийг үүсгэдэг.

Анхаарна уу: Скрипттэй аргыг зөвхөн Linux* платформ дээр ашиглах боломжтой.
Intel Agilex, Intel Stratix® 10, болон Intel Arria® 10 төхөөрөмжүүдийн оролт/гаралтын олон стандартыг тусгасан оролт/гаралтын цагийн мэдээллийг үүсгэхийн тулд дараах алхмуудыг дагана уу:

1. Тохирох Intel Quartus Prime төслийн архивыг татаж аваарай file таны зорилтот төхөөрөмжийн гэр бүлийн хувьд:
   • Intel Agilex төхөөрөмжүүд— https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/others/literature/an/io_timing_agilex_latest.qar
   • Intel Stratix 10 төхөөрөмжүүд— https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/others/literature/an/io_timing_stratix10.qar
   • Intel Arria 10 төхөөрөмжүүд— https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/others/literature/an/io_timing_arria10.qar
2. .qar төслийн архивыг сэргээхийн тулд Intel Quartus Prime Pro Edition програмыг ажиллуулаад Project ➤ Restore Archived Project дээр дарна уу. Эсвэл GUI-г эхлүүлэхгүйгээр дараах тушаалын мөрийг ажиллуулна уу:
   

   quartus_sh --сэргээх file>

   The io_timing__сэргээгдсэн директор одоо qdb дэд хавтас болон төрөл бүрийн файлуудыг агуулж байна files.

3. Скриптийг Intel Quartus Prime Timing Analyzer ашиглан ажиллуулахын тулд дараах тушаалыг ажиллуулна уу:
   

   quartus_sta –t .tcl

   Дуусахыг хүлээнэ үү. Оролт/гаралтын стандарт эсвэл пин байршлын өөрчлөлт бүр дизайныг дахин эмхэтгэх шаардлагатай тул скриптийг гүйцэтгэхэд 8 цаг ба түүнээс дээш хугацаа шаардагдана.
4. руу view цаг хугацааны параметрийн утгууд, үүсгэсэн текстийг нээнэ үү files in цаг_files, timing_tsuthtco___.txt гэх мэт нэртэй.
   timing_tsuthtco_ _ _ .txt.

Холбогдох мэдээлэл

• Командын мөр бичих
• ::QUARTUS::STA Tcl багц

AN 775: Анхны оролт/гаралтын цагийн өгөгдлийн баримт бичгийн засварын түүхийг үүсгэж байна

Баримт бичгийн хувилбар	Intel Quartus Prime хувилбар	Өөрчлөлтүүд
2019.12.08	19.3	Агуулгыг тусгахын тулд шинэчилсэн гарчиг. Intel Stratix 10 болон Intel Agilex FPGA-ийн дэмжлэгийг нэмсэн. Урсгах алхамын дугаарыг нэмсэн. Цагийн параметрийн диаграммуудыг нэмсэн. Хамгийн сүүлийн хувилбарыг тусгасан дэлгэцийн агшинг шинэчилсэн. Холбогдох баримт бичгийн шинэчилсэн холбоос. Хамгийн сүүлийн үеийн бүтээгдэхүүний нэршил, хэв маягийн конвенцуудыг ашигласан.
2016.10.31	16.1	Анхны олон нийтэд зарласан.

Баримт бичиг / нөөц

intel AN 775 Анхны оролт/гаралтын хугацааны өгөгдлийг үүсгэх [pdf] Хэрэглэгчийн гарын авлага AN 775 IO цагийн өгөгдөл үүсгэх, AN 775, IO цагийн өгөгдөл үүсгэх, анхны IO цагийн өгөгдөл, цаг хугацааны өгөгдөл

Лавлагаа

• Хэрэглэгчийн гарын авлага