Мицроцхип УГ0881 ПоларФире СоЦ ФПГА покретање и конфигурација
Гаранција
Мицросеми не даје никакву гаранцију, представљање или гаранцију у вези са информацијама садржаним овде или прикладношћу својих производа и услуга за било коју одређену сврху, нити Мицросеми преузима било какву одговорност која произилази из примене или коришћења било ког производа или кола. Производи који се продају у наставку и сви други производи које продаје Мицросеми били су подвргнути ограниченом тестирању и не би требало да се користе заједно са опремом или апликацијама критичним за мисију. Верује се да су све спецификације перформанси поуздане, али нису верификоване, а Купац мора да спроведе и заврши сва испитивања перформанси и друга тестирања производа, сами и заједно са, или уграђени у било који крајњи производ. Купац се неће ослањати ни на какве податке и спецификације перформанси или параметре које пружа Мицросеми. Одговорност Купца је да самостално утврди прикладност било којег производа и да га тестира и верификује. Информације које Мицросеми пружа у наставку су дате „као што јесу, где је“ и са свим грешкама, а цео ризик повезан са таквим информацијама је у потпуности на Купцу. Мицросеми не додељује, експлицитно или имплицитно, ниједној страни никаква патентна права, лиценце или било која друга права интелектуалне својине, било у погледу самих таквих информација или било чега што је описано у таквим информацијама. Информације наведене у овом документу су власништво Мицросеми-ја, и Мицросеми задржава право да изврши било какве измене информација у овом документу или било којих производа и услуга у било које време без обавештења.
О Мицросеми
Мицросеми, подружница у потпуном власништву Мицроцхип Тецхнологи Инц. (Насдак: МЦХП), нуди свеобухватан портфолио полупроводничких и системских решења за ваздухопловство и одбрану, комуникације, центре података и индустријска тржишта. Производи укључују аналогна интегрисана кола са мешовитим сигналом високих перформанси и зрачењем ојачана, ФПГА, СоЦ и АСИЦ; производи за управљање напајањем; уређаји за мерење времена и синхронизације и прецизна временска решења, постављајући светски стандард за време; уређаји за обраду гласа; РФ решења; дискретне компоненте; предузећа за складиштење и комуникациона решења, безбедносне технологије и скалабилни анти-тampер продуцтс; Етхернет решења; Повер-овер-Етхернет ИЦ и средњи распони; као и могућности и услуге прилагођеног дизајна. Сазнајте више на ввв.мицросеми.цом.
Покретање и конфигурација
ПоларФире СоЦ ФПГА користе напредна кола за напајање како би осигурали поуздано напајање при укључивању и ресетовању. Приликом укључивања и ресетовања, секвенца покретања ПоларФире СоЦ ФПГА прати ресетовање по укључењу (ПОР), покретање уређаја, иницијализацију дизајна, претходно покретање подсистема микроконтролера (МСС) и МСС покретање корисника. Овај документ описује МСС пре-боот и МСС корисничко покретање. За информације о ПОР-у, покретању уређаја и иницијализацији дизајна, погледајте УГ0890: Упутство за употребу ПоларФире СоЦ ФПГА за напајање и ресетовање.
За више информација о МСС функцијама, погледајте УГ0880: ПоларФире СоЦ МСС кориснички водич.
Редослед покретања
Секвенца покретања почиње када се ПоларФире СоЦ ФПГА укључи или ресетује. Завршава се када је процесор спреман да изврши апликациони програм. Ова секвенца покретања траје неколико секундиtagес пре него што почне извршавање програма.
Скуп операција се изводи током процеса покретања који укључује ресетовање хардвера по укључењу, иницијализацију периферије, иницијализацију меморије и учитавање кориснички дефинисане апликације из непроменљиве меморије у нестабилну меморију ради извршавања.
Следећа слика приказује различите фазе секвенце покретања.
Слика 1 Редослед покретања
МСС Пре-Боот
По успешном завршетку иницијализације дизајна, МСС Пре-боот почиње да се извршава. МСС се ослобађа од ресетовања након завршетка свих нормалних процедура покретања. Системски контролер управља програмирањем, иницијализацијом и конфигурацијом уређаја. МСС Пре-боот се не дешава ако је програмирани уређај конфигурисан за режим суспендовања системског контролера.
Фазу иницијализације МСС пре покретања координише фирмвер системског контролера, иако може користити Е51 у МСС Цоре Цомплеку за обављање одређених делова секвенце пре покретања.
Следећи догађаји се дешавају током МСС пре-боот сtage:
- Укључивање МСС уграђене неизменљиве меморије (еНВМ)
- Иницијализација поправке редундансе повезане са МСС Цоре Цомплек Л2 кеш меморијом
- Аутентификација кода за покретање корисника (ако је омогућена опција за безбедно покретање корисника)
- Примопредаја оперативног МСС кода за покретање корисника
МСС Цоре Цомплек се може покренути у једном од четири режима. Следећа табела наводи МСС опције пре покретања, које се могу конфигурисати и програмирати у сНВМ. Режим покретања је дефинисан корисничким параметром У_МСС_БООТМОДЕ[1:0]. Додатни подаци о конфигурацији покретања зависе од режима и дефинисани су корисничким параметром У_МСС_БООТЦФГ (погледајте табелу 3, страна 4 и табелу 5, страна 6).
Табела 1 • МСС Цоре Цомплек режими покретања
| У_МСС_БООТМОДЕ[1:0] | Режим | Опис |
| 0 | Идле боот | МСС Цоре Цомплек се покреће из РОМ-а за покретање ако МСС није конфигурисан |
| 1 | Небезбедно покретање | МСС Цоре Цомплек се покреће директно са адресе дефинисане од стране У_МСС_БООТАДДР |
| 2 | Безбедно покретање корисника | МСС Цоре Цомплек покреће сНВМ |
| 3 | Фабрички безбедно покретање | МСС Цоре Цомплек се покреће користећи фабрички безбедни протокол за покретање |
Опција покретања је изабрана као део Либеро дизајна. Промена режима се може постићи само кроз генерисање новог ФПГА програмирања file.
Слика 2 • Ток МСС пре покретања 
Идле Боот
Ако МСС није конфигурисан (нпрampле, празан уређај), затим МСС Цоре Цомплек извршава РОМ програм за покретање који држи све процесоре у бесконачној петљи док се дебагер не повеже са циљем. Векторски регистри покретања задржавају своју вредност све док се уређај не ресетује или док се не програмира нова конфигурација режима покретања. За конфигурисане уређаје, овај режим се може имплементирати помоћу
У_МСС_БООТМОДЕ=0 опција покретања у Либеро конфигуратору.
Напомена: У овом режиму, У_МСС_БООТЦФГ се не користи.
Следећа слика приказује ток покретања у стању мировања.
Слика 3 • Проток покретања у стању мировања
Небезбедно покретање
У овом режиму, МСС Цоре Цомплек се извршава са одређене еНВМ адресе без аутентификације. Пружа најбржу опцију покретања, али не постоји аутентификација слике кода. Адреса се може одредити подешавањем У_МСС_БООТАДДР у Либеро конфигуратору. Овај режим се такође може користити за покретање са било ког меморијског ресурса ФПГА Фабриц преко ФИЦ-а. Овај режим се реализује помоћу
У_МСС_БООТМОДЕ=1 опција покретања.
МСС Цоре Цомплек се ослобађа од ресетовања са векторима покретања дефинисаним са У_МСС_БООТЦФГ (као што је наведено у следећој табели).
Табела 2 • У_МСС_БООТЦФГ Употреба у небезбедном режиму покретања 1
| Помак (бајтови) |
Величина (бајтови) |
Име |
Опис |
| 0 | 4 | БООТВЕЦ0 | Вектор покретања за Е51 |
| 4 | 4 | БООТВЕЦ1 | Вектор покретања за У540 |
| 8 | 4 | БООТВЕЦ2 | Вектор покретања за У541 |
| 16 | 4 | БООТВЕЦ3 | Вектор покретања за У542 |
| 20 | 4 | БООТВЕЦ4 | Вектор покретања за У543 |
Следећа слика приказује ток Небезбедног покретања.
Слика 4 • Небезбедни ток покретања
Корисничко безбедно покретање
Овај режим омогућава кориснику да имплементира сопствено прилагођено безбедно покретање, а кориснички код за безбедно покретање се поставља у сНВМ. сНВМ је стална меморија од 56 КБ која се може заштитити уграђеном функцијом која се не може клонирати (ПУФ). Овај метод покретања се сматра безбедним јер су сНВМ странице означене као РОМ непроменљиве. По укључивању, системски контролер копира кориснички безбедни код за покретање са сНВМ-а у Дата Тигхтли Интегратед Мемори (ДТИМ) језгра монитора Е51. Е51 почиње да извршава кориснички безбедни код за покретање.
Ако је величина корисничког безбедног кода за покретање већа од величине ДТИМ-а, корисник мора да подели код за покретање на два сtagес. сНВМ може да садржи следеће сtagе секвенце покретања корисника, која може извршити аутентификацију следећег покретањаtagе користећи алгоритам за аутентификацију/дешифровање корисника.
Ако се користе проверене или шифроване странице, онда исти УСК кључ (тј.
У_МСС_БООТ_СНВМ_УСК) се мора користити за све аутентификоване/шифроване странице.
Ако аутентификација не успе, МСС Цоре Цомплек се може ставити у ресетовање и БООТ_ФАИЛ тampер застава може да се подигне. Овај режим се имплементира помоћу опције покретања У_МСС_БООТМОДЕ=2.
Табела 3 • У_МСС_БООТЦФГ Употреба у безбедном покретању корисника
| Помак (бајтови) | Величина (бајтови) | Име | Опис |
| 0 | 1 | У_МСС_БООТ_СНВМ_ПАГЕ | Почетна страница у СНВМ-у |
| 1 | 3 | РЕСЕРВЕД | За поравнање |
| 4 | 12 | У_МСС_БООТ_СНВМ_УСК | За аутентификоване/шифроване странице |
Следећа слика приказује ток безбедног покретања корисника.
Слика 5 • Ток безбедног покретања корисника
Фацтори Сецуре Боот
У овом режиму, системски контролер чита сертификат безбедног покретања слике (СБИЦ) из еНВМ-а и потврђује СБИЦ. Након успешне валидације, контролер система копира фабрички безбедни код за покретање из своје приватне, безбедне меморијске области и учитава га у ДТИМ језгра монитора Е51. Подразумевано безбедно покретање врши проверу потписа на еНВМ слици помоћу СБИЦ-а који је ускладиштен у еНВМ-у. Ако се не пријаве грешке, ресетовање се пушта на МСС Цоре Цомплек. Ако се пријаве грешке, МСС Цоре Цомплек се ставља у ресетовање и БООТ_ФАИЛ тampер застава је подигнута. Затим се системски контролер активира наampер заставица која потврђује сигнал ФПГА ткиву за радњу корисника. Овај режим се имплементира помоћу опције покретања У_МСС_БООТМОДЕ=3.
СБИЦ садржи адресу, величину, хеш и потпис алгоритма дигиталног потписа елиптичне криве (ЕЦДСА) заштићеног бинарног блоб-а. ЕЦДСА нуди варијанту алгоритма дигиталног потписа који користи криптографију елиптичке криве. Такође садржи вектор ресетовања за сваки хардвер
нит/језгро/језгро процесора (Харт) у систему.
Табела 4 • Сертификат слике за безбедно покретање (СБИЦ)
| Оффсет | Величина (бајтови) | Валуе | Опис |
| 0 | 4 | ИМАГЕАДДР | Адреса УБЛ у меморијској мапи МСС |
| 4 | 4 | ИМАГЕЛЕН | Величина УБЛ-а у бајтовима |
| 8 | 4 | БООТВЕЦ0 | Вектор покретања у УБЛ за Е51 |
| 12 | 4 | БООТВЕЦ1 | Вектор покретања у УБЛ за У540 |
| 16 | 4 | БООТВЕЦ2 | Вектор покретања у УБЛ за У541 |
| 20 | 4 | БООТВЕЦ3 | Вектор покретања у УБЛ за У542 |
| 24 | 4 | БООТВЕЦ4 | Вектор покретања у УБЛ за У543 |
| 28 | 1 | ОПЦИЈЕ[7:0] | СБИЦ опције |
| 28 | 3 | РЕСЕРВЕД | |
| 32 | 8 | ВЕРСИОН | СБИЦ/верзија слике |
| 40 | 16 | ДСН | Опционо ДСН везивање |
| 56 | 48 | H | УБЛ слика СХА-384 хеш |
| 104 | 104 | ЦОДЕСИГ | ДЕР-кодирани ЕЦДСА потпис |
| Укупно | 208 | Битес |
ДСН
Ако је ДСН поље различито од нуле, упоређује се са сопственим серијским бројем уређаја. Ако поређење не успе, онда боот_фаил тampер заставица је постављена и аутентификација је прекинута.
ВЕРСИОН
Ако је опозив СБИЦ-а омогућен помоћу У_МСС_РЕВОЦАТИОН_ЕНАБЛЕ, СБИЦ се одбија осим ако вредност ВЕРСИОН није већа или једнака прагу опозива.
ОПЦИЈА ОПОЗИВА СБИЦ-а
Ако је опозив СБИЦ-а омогућен помоћу У_МСС_РЕВОЦАТИОН_ЕНАБЛЕ и ОПТИОНС[0] је '1', све СБИЦ верзије мање од ВЕРСИОН се опозивају након потпуне аутентификације СБИЦ-а. Праг опозива остаје на новој вредности све док се поново не повећа за будући СБИЦ са ОПТИОНС[0] = '1' и вишим пољем ВЕРСИОН. Праг опозива се може само повећати коришћењем овог механизма и може се ресетовати само путем битова.
Када се праг опозива динамички ажурира, тај праг се чува коришћењем редундантне шеме складиштења која се користи за лозинке тако да нестанак струје током покретања уређаја не узрокује неуспех следећег покретања уређаја. Ако ажурирање прага опозива не успе, гарантовано је да је вредност прага или нова или претходна вредност.
Табела 5 • У_МСС_БООТЦФГ Употреба у фабричком режиму покретања
| Помак (бајтови) |
Величина (бајтови) |
Име |
Опис |
| 0 | 4 | У_МСС_СБИЦ_АДДР | Адреса СБИЦ-а у МСС адресном простору |
| 4 | 4 | У_МСС_РЕВОЦАТИОН_ЕНАБЛЕ | Омогући СБИЦ опозив ако није нула |
Следећа слика приказује фабрички сигуран ток покретања.
Слика 6 • Фабрички сигуран ток покретања
МСС корисничко покретање
Покретање корисника МСС-а се дешава када је контрола дата са системског контролера на МСС Цоре Цомплек. Након успешног МСС пре-боот, системски контролер отпушта ресетовање на МСС Цоре Цомплек. МСС се може покренути на један од следећих начина:
- Примена голих метала
- Линук апликација
- AMP Апликација
Примена голих метала
Голе металне апликације за ПоларФире СоЦ могу се развити помоћу алата СофтЦонсоле. Овај алат даје излаз fileс у облику .хек који се може користити у Либеро току за укључивање у програмски ток битова file. Исти алат се може користити за отклањање грешака у Баре Метал апликацијама помоћу ЈTAG
интерфејс.
Следећа слика приказује СофтЦонсоле Баре Метал апликацију која има пет језгара (језгра) укључујући језгро Е51 монитора.
Слика 7 • СофтЦонсоле Пројецт 
Линук апликација
Овај одељак описује секвенцу покретања за Линук који ради на свим У54 језгрима.
Типичан процес покретања се састоји од три сtagес. Први сtagе Боот лоадер (ФСБЛ) се извршава из флеш-а за покретање на чипу (еНВМ). ФСБЛ учитава други сtagе покретач (ССБЛ) са уређаја за покретање у екстерну РАМ меморију или кеш меморију. Уређај за покретање може бити еНВМ или микроконтролер са уграђеном меморијом (еММЦ) или екстерни СПИ Фласх. ССБЛ учитава Линук оперативни систем са уређаја за покретање у екстерну РАМ меморију. У трећем сtagе, Линук се извршава из спољне РАМ меморије.
Следећа слика приказује ток процеса покретања Линук-а.
Слика 8 • Типичан ток процеса покретања Линук-а
Детаљи о ФСБЛ-у, стаблу уређаја, Линук-у и ИОЦТО-у, како да се изгради и конфигурише Линук биће дати у будућем издању овог документа.
AMP Апликација
Детаљан опис Либеро МСС Цонфигуратор-а и начина отклањања грешака у вишепроцесорским апликацијама користећи СофтЦонсоле биће дат у будућем издању овог документа.
Различити извори покретања
Да се ажурира у будућим верзијама овог документа.
Боот Цонфигуратион
Да се ажурира у будућим верзијама овог документа.
Акроними
Следећи акроними се користе у овом документу.
Табела 1 • Списак акронима
Акроним Екпандед
- AMP Асиметрична вишеструка обрада
- ДТИМ Чврсто интегрисана меморија података (назива се и СРАМ)
- ЕЦДСА Алгоритам дигиталног потписа елиптичне криве
- еНВМ уграђена непроменљива меморија
- ФСБЛ Прво Сtagе Боот Лоадер
- Харт Хардверска нит/језгро/језгро процесора
- МСС Микропроцесорски подсистем
- ПОР Ресетовање по укључењу
- ПУФ Физички неклонирана функција
- РОМ Меморија само за читање
- СЦБ Мост контролера система
- сНВМ Сигурна трајна меморија
Историја ревизија
Историја ревизија описује промене које су примењене у документу. Промене су наведене по ревизији, почевши од тренутне публикације.
Ревизија 2.0
Следи резиме промена направљених у овој ревизији.
- Информације о Фацтори Сецуре Боот-у су ажуриране.
- Информације о апликацији Баре Метал су ажуриране.
Ревизија 1.0
Прва публикација овог документа.
Штаб Мицросеми
Оне Ентерприсе, Алисо Виејо,
ЦА 92656 САД
Унутар САД: +1 800-713-4113
Изван САД: +1 949-380-6100
продаја: +1 949-380-6136
факс: +1 949-215-4996
Емаил: салес.суппорт@мицросеми.цом
ввв.мицросеми.цом
©2020 Мицросеми, подружница у потпуном власништву Мицроцхип Тецхнологи Инц. Сва права задржана. Мицросеми и Мицросеми лого су регистровани заштитни знакови Мицросеми Цорпоратион. Сви остали заштитни знаци и услужни знаци су власништво њихових власника.
Документи / Ресурси
 |
Мицроцхип УГ0881 ПоларФире СоЦ ФПГА покретање и конфигурација [пдф] Упутство за кориснике УГ0881 ПоларФире СоЦ ФПГА покретање и конфигурација, УГ0881, ПоларФире СоЦ ФПГА покретање и конфигурација, покретање и конфигурација |
