Microsemi DG0618 DDR xotirasi yordamida SmartFusion2 qurilmalarida xatolarni aniqlash va tuzatish

Microsemi korporativ bosh qarorgohi
One Enterprise, Aliso Viejo,
CA 92656 AQSh
AQShda: +1 800-713-4113
AQShdan tashqarida: +1 949-380-6100
Faks: +1 949-215-4996
Email: sales.support@microsemi.com
www.microsemi.com
© 2017 Microsemi korporatsiyasi. Barcha huquqlar himoyalangan. Microsemi va Microsemi logotipi Microsemi korporatsiyasining savdo belgilaridir. Boshqa barcha savdo belgilari va xizmat ko'rsatish belgilari tegishli egalarining mulki hisoblanadi

Microsemi bu erda mavjud bo'lgan ma'lumotlar yoki o'z mahsulotlari va xizmatlarining biron bir maqsad uchun yaroqliligi bo'yicha hech qanday kafolat, vakillik yoki kafolat bermaydi, shuningdek Microsemi har qanday mahsulot yoki sxemani qo'llash yoki ishlatish natijasida kelib chiqadigan hech qanday javobgarlikni o'z zimmasiga olmaydi. Bu erda sotiladigan mahsulotlar va Microsemi tomonidan sotiladigan har qanday boshqa mahsulotlar cheklangan sinovdan o'tgan va ular juda muhim uskunalar yoki ilovalar bilan birgalikda ishlatilmasligi kerak. Har qanday samaradorlik spetsifikatsiyalari ishonchli deb hisoblanadi, lekin tekshirilmaydi va Xaridor mahsulotlarning barcha ishlashi va boshqa sinovlarini yolg'iz o'zi va har qanday yakuniy mahsulot bilan birga yoki o'rnatilgan yoki o'rnatilgan holda o'tkazishi va bajarishi kerak. Xaridor Microsemi tomonidan taqdim etilgan har qanday ma'lumotlar va ishlash spetsifikatsiyalari yoki parametrlariga tayanmasligi kerak. Har qanday mahsulotning yaroqliligini mustaqil ravishda aniqlash va uni sinab ko'rish va tekshirish Xaridorning javobgarligidir. Microsemi tomonidan taqdim etilgan ma'lumotlar "hozirgidek, qayerda" va barcha nosozliklar bilan taqdim etiladi va bunday ma'lumotlar bilan bog'liq barcha xavf butunlay Xaridorga tegishli. Microsemi aniq yoki bilvosita biron-bir shaxsga patent huquqlari, litsenziyalar yoki boshqa IP huquqlarini, bunday ma'lumotlarning o'zi yoki bunday ma'lumotlar bilan tavsiflangan narsalarga nisbatan bermaydi. Ushbu hujjatda keltirilgan ma'lumotlar Microsemi kompaniyasiga tegishli va Microsemi ushbu hujjatdagi ma'lumotlarga yoki istalgan mahsulot va xizmatlarga istalgan vaqtda ogohlantirmasdan o'zgartirish kiritish huquqini o'zida saqlab qoladi.

Microsemi haqida
Microsemi korporatsiyasi (Nasdaq: MSCC) aerokosmik va mudofaa, aloqa, ma'lumotlar markazi va sanoat bozorlari uchun yarimo'tkazgich va tizim echimlarining keng qamrovli portfelini taklif qiladi. Mahsulotlar orasida yuqori samarali va radiatsiya bilan mustahkamlangan analog aralash signalli integral mikrosxemalar, FPGA, SoC va ASIC; quvvatni boshqarish mahsulotlari; vaqtni hisoblash va sinxronlash qurilmalari va aniq vaqt echimlari, vaqt bo'yicha jahon standartini o'rnatish; ovozni qayta ishlash qurilmalari; RF yechimlari; diskret komponentlar; korporativ saqlash va aloqa yechimlari, xavfsizlik texnologiyalari va kengaytiriladigan anti-tamper mahsulotlari; Ethernet yechimlari; Power-over-ethernet IC va midspans; shuningdek, maxsus dizayn imkoniyatlari va xizmatlari. Microsemi shtab-kvartirasi Kaliforniyaning Aliso Viejo shahrida joylashgan bo'lib, butun dunyo bo'ylab taxminan 4,800 xodimga ega. Batafsil: www.microsemi.com.

Qayta ko'rib chiqish tarixi

Qayta ko'rib chiqish tarixi hujjatga kiritilgan o'zgarishlarni tavsiflaydi. O'zgartirishlar eng dolzarb nashrdan boshlab qayta ko'rib chiqish bo'yicha sanab o'tilgan.

• Tahrir 4.0
  Libero v11.8 dasturiy ta'minot versiyasi uchun hujjat yangilandi.
• Tahrir 3.0
  Libero v11.7 dasturiy ta'minot versiyasi uchun hujjat yangilandi.
• Tahrir 2.0
  Libero v11.6 dasturiy ta'minot versiyasi uchun hujjat yangilandi.
• Tahrir 1.0
  Libero SoC v11.5 dasturiy ta'minotining dastlabki versiyasi.

DDR xotirasi yordamida SmartFusion2 qurilmalarida xatolarni aniqlash va tuzatish

Kirish
Yagona hodisa buzilgan (SEU) sezgir muhitda, tasodifiy kirish xotirasi (RAM) og'ir ionlar tufayli vaqtinchalik xatolarga moyil bo'ladi.
Ushbu hujjat mikrokontroller quyi tizimi (MSS) DDR (MDDR) orqali ulangan xotiralari bo'lgan ilovalarda qo'llaniladigan SoC FPGA ning EDAC imkoniyatlarini tavsiflaydi.
SmartFusion2 qurilmalarida o'rnatilgan EDAC kontrollerlari bitta xatoni tuzatish va ikkita xatoni aniqlashni (SECDED) qo'llab-quvvatlaydi. SmartFusion2 MSS qurilmalaridagi barcha xotiralar - kengaytirilgan statik tasodifiy kirish xotirasi (eSRAM), DDR, kam quvvatli DDR (LPDDR) - SECDED tomonidan himoyalangan. DDR sinxron dinamik tasodifiy kirish xotirasi (SDRAM) MDDR konfiguratsiyasi va apparat ECC imkoniyatlariga qarab DDR2, DDR3 yoki LPDDR1 bo‘lishi mumkin.
SmartFusion2 MDDR quyi tizimi 4 GB gacha bo'lgan xotira zichligini qo'llab-quvvatlaydi. Ushbu demoda siz DDR manzil maydonida (1xA0 dan 0000000xDFFFFFFF gacha) 0 GB hajmli istalgan xotira joyini tanlashingiz mumkin.
SECDED yoqilganda:

• Yozish operatsiyasi 8 bit SECDED kodini hisoblaydi va qo'shadi (har 64 bit ma'lumotlarga)
• O'qish operatsiyasi 1 bitli xatolarni tuzatish va 2 bitli xatolarni aniqlashni qo'llab-quvvatlash uchun saqlangan SECDED kodiga nisbatan ma'lumotlarni o'qiydi va tekshiradi.

Quyidagi rasmda DDR SDRAMdagi SmartFusion2 EDAC blok diagrammasi tasvirlangan.

1-rasm • Yuqori darajadagi blok diagrammasi

DDR ning EDAC xususiyati quyidagilarni qo'llab-quvvatlaydi:

1.  SECDED mexanizmi
2. ARM Cortex-M3 protsessoriga va 1 bitli xato yoki 2 bit xato aniqlanganda FPGA tuzilishiga uzilishlar beradi.
3. Xatolarni hisoblagich registrlarida 1 va 2 bitli xatolar sonini saqlaydi
4. Oxirgi 1-bit yoki 2-bit xatolik taʼsirlangan xotira joylashuvi manzilini saqlaydi
5. 1 yoki 2 bitli xato ma'lumotlarini SECDED registrlarida saqlaydi
6. FPGA matoga xato avtobus signallarini beradi

EDAC haqida qoʻshimcha maʼlumot olish uchun UG0443: SmartFusion2 va IGLOO2 FPGA xavfsizlik va ishonchlilik foydalanuvchi qoʻllanmasiga va UG0446: SmartFusion2 va IGLOO2 FPGA yuqori tezlikdagi DDR interfeyslari foydalanuvchi qoʻllanmasiga qarang.

Dizayn talablari
Quyidagi jadvalda dizayn talablari keltirilgan.

1-jadval • Dizayn talablari

• Dizayn talablari tavsifi
• Uskunaga qo'yiladigan talablar
• SmartFusion2 Advanced Development Kit platasi Rev B yoki undan keyingi versiyalari
• FlashPro5 dasturchisi yoki undan keyingi versiyasi
• USB A dan mini-B USB kabeli
• Quvvat adapteri 12 V
• DDR3 qizi plata
• Operatsion tizim Har qanday 64-bit yoki 32-bit Windows XP SP2
• Har qanday 64-bit yoki 32-bit Windows 7
• Dasturiy ta'minot talablari
• Libero® System-on-Chip (SoC) v11.8
• SoftConsole v4.0
• FlashPro dasturlash dasturi v11.8
• Xost kompyuter drayverlari USB dan UART drayverlariga
• Microsoft .NET Framework 4 mijozining namoyishini ishga tushirish uchun ramka

Demo dizayn
Demo dizayni files Microsemi-da quyidagi yo'ldan yuklab olish mumkin websayt: http://soc.microsemi.com/download/rsc/?f=m2s_dg0618_liberov11p8_df
Demo dizayni files o'z ichiga oladi:

• DDR konfiguratsiyasi File
• DDR_EDAC
• Dasturlash files
• GUI bajariladigan
• Readme file

Quyidagi rasmda dizaynning yuqori darajadagi tuzilishi tasvirlangan files. Batafsil ma'lumot uchun readme.txt-ga qarang file.

2-rasm • Demo-dizaynning yuqori darajadagi tuzilishi

Demo dizaynni amalga oshirish
MDDR quyi tizimida maxsus EDAC kontrolleri mavjud. Xotiradan ma'lumotlarni o'qishda EDAC 1 bitli yoki 2 bitli xatolikni aniqlaydi. Agar EDAC 1 bitli xatoni aniqlasa, EDAC tekshirgichi xato bitini tuzatadi. Agar EDAC barcha 1-bit va 2-bit xatolar uchun yoqilgan bo'lsa, tizim registrlaridagi mos keladigan xato hisoblagichlari ko'paytiriladi va tegishli uzilishlar va FPGA tuzilishiga xatolik shinasi signallari hosil bo'ladi.
Bu real vaqtda sodir bo'ladi. Ushbu SECDED xususiyatini namoyish qilish uchun xato qo'lda kiritiladi va aniqlash va tuzatish kuzatiladi.
Ushbu demo dizayni quyidagi bosqichlarni amalga oshirishni o'z ichiga oladi:

1. EDAC-ni yoqing
2. DDR-ga ma'lumotlarni yozing
3. DDR ma'lumotlarini o'qish
4. EDAC-ni o'chiring
5. 1 yoki 2 bitni buzadi
6. DDR-ga ma'lumotlarni yozing
7. EDAC-ni yoqing
8. Ma'lumotlarni o'qing
9. 1-bitli xato bo'lsa, EDAC tekshirgichi xatoni tuzatadi, tegishli holat registrlarini yangilaydi va 2-bosqichda bajarilgan o'qish operatsiyasida 8-bosqichda yozilgan ma'lumotlarni beradi.
10. 2-bitli xato bo'lsa, mos keladigan uzilish hosil bo'ladi va dastur ma'lumotlarni to'g'irlashi yoki uzilish ishlovchisida tegishli harakatni bajarishi kerak. Ushbu ikki usul ushbu demoda ko'rsatilgan.

Ushbu demoda ikkita test amalga oshiriladi: tsikl testi va qo'lda test va ular 1-bitli va 2-bitli xatolar uchun qo'llaniladi.

Loop testi
Loop testi SmartFusion2 qurilmalari grafik interfeysdan sikl test buyrug'ini olganida amalga oshiriladi. Dastlab, barcha xato hisoblagichlari va EDAC bilan bog'liq registrlar RESET holatiga joylashtiriladi.
Har bir iteratsiya uchun quyidagi amallar bajariladi.

1. EDAC boshqaruvchisini yoqing
2. Ma'lumotni ma'lum DDR xotira joyiga yozing
3. EDAC boshqaruvchisini o'chiring
4. 1-bit yoki 2-bit xatolik tufayli kelib chiqqan ma'lumotlarni bir xil DDR xotira joyiga yozing
5. EDAC boshqaruvchisini yoqing
6. Xuddi shu DDR xotira joyidagi ma'lumotlarni o'qing
7. 1 bitli yoki 2 bitli xatolarni aniqlash va 1 bitli xatoliklarni tuzatish ma'lumotlarini GUIga yuboring.

Qo'lda test
Bu usul ishga tushirish bilan DDR xotira manzili (1xA2 dan 0xDFFFFFFF) uchun 0000000 bitli xatolarni aniqlash va tuzatishni qo'lda sinovdan o'tkazish va 0 bitli xatolarni aniqlash imkonini beradi. 1-bit/2-bit xato tanlangan DDR xotira manziliga qoʻlda kiritiladi. Berilgan ma'lumotlar EDAC yoqilgan holda tanlangan DDR xotira joyiga yoziladi. Buzilgan 1 yoki 2 bitli xato ma'lumotlari EDAC o'chirilgan holda bir xil xotira joyiga yoziladi. Aniqlangan 1-bit yoki 2-bit xato haqidagi ma'lumotlar EDAC yoqilgan holda ma'lumotlar bir xil xotira joyidan o'qilganda qayd etiladi. Yuqori samarali DMA kontrolleri
(HPDMA) DDR xotirasidan ma'lumotlarni o'qish uchun ishlatiladi. Ikki bitli xatolikni aniqlash uzilish ishlovchisi 2 bitli xato aniqlanganda tegishli harakatni amalga oshirish uchun amalga oshiriladi.
Quyidagi rasmda EDAC demo operatsiyalari tasvirlangan.

3-rasm • Dizayn oqimi

Eslatma: 2-bitli xato uchun, Cortex-M3 protsessori ma'lumotlarni o'qiganda, kodning bajarilishi qattiq xato ishlov beruvchisiga o'tadi, chunki qabul qilingan uzilish protsessorga javob berishga kechikadi. U uzilishga javob berganida, u allaqachon ma'lumotlarni uzatgan va tasodifan buyruqni ishga tushirgan bo'lishi mumkin. Natijada, HRESP noto'g'ri ma'lumotlarni qayta ishlashni to'xtatadi. 2-bitli xatoni aniqlash DDR manzili joylashuvidan maʼlumotlarni oʻqish uchun HPDMA’dan foydalanadi, bu esa protsessorga maʼlumotlarni oʻqishda 2-bit xatolik borligini va tizim tiklash uchun tegishli choralarni koʻrishi kerakligini aytadi (ECC interrupt Handler).

Demo dizaynini sozlash
Ushbu bo'lim SmartFusion2 Advanced Development Kit platasini sozlash, GUI opsiyalari va demo dizaynini qanday bajarishni tavsiflaydi.
Quyidagi qadamlar demoni qanday sozlashni tasvirlaydi:

1. USB mini-B kabelining bir uchini SmartFusion33 Advanced Development Kit platasida taqdim etilgan J2 ulagichiga ulang. USB kabelining ikkinchi uchini asosiy kompyuterga ulang. DS27 yorug'lik chiqaradigan diyot (LED) yonishi kerak, bu UART aloqasi o'rnatilganligini ko'rsatadi. Quyidagi rasmda ko'rsatilganidek, USB to UART ko'prigi drayverlari avtomatik ravishda aniqlanganligiga ishonch hosil qiling (Qurilma menejerida tekshirish mumkin).
   4-rasm • USB to UART ko'prigi drayverlari
   
   Agar USB to UART ko'prigi drayverlari o'rnatilmagan bo'lsa, drayverlarni quyidagi manzildan yuklab oling va o'rnating: www.microsemi.com/soc/documents/CDM_2.08.24_WHQL_Certified.zip.
2. SmartFusion2 Advanced Development Kit platasiga jumperlarni 4-jadval, 11-betda ko'rsatilganidek ulang. Jumper ulanishlarini amalga oshirayotganda quvvat manbai kaliti SW7 o'chirilgan bo'lishi kerak.

5-rasm • SmartFusion2 Kengaytirilgan ishlanmalar to'plami platani sozlash

 Grafik foydalanuvchi interfeysi
Ushbu bo'lim DDR - EDAC demo grafik interfeysini tavsiflaydi.

6-rasm • DDR – EDAC demo GUI

GUI quyidagi xususiyatlarni qo'llab-quvvatlaydi:

1. COM portini va uzatish tezligini tanlash
2. 1-bitli xatolarni tuzatish yorlig'ini yoki 2-bitli xatolarni aniqlashni tanlash
3. Belgilangan DDR manziliga yoki undan ma'lumotlarni yozish yoki o'qish uchun manzil maydoni
4. Belgilangan DDR manziliga yoki undan ma'lumotlarni yozish yoki o'qish uchun ma'lumotlar maydoni
5. Ilovadan olingan holat ma'lumotlarini chop etish uchun Serial Console bo'limi
6. Enable EDAC/Disable EDAC: EDACni yoqadi yoki o‘chiradi
7. Write: Belgilangan manzilga ma'lumotlarni yozish imkonini beradi
8.  O'qish: Belgilangan manzildan ma'lumotlarni o'qish imkonini beradi
9. Loop testi ON/OFF: EDAC mexanizmini halqa usulida sinab ko'rish imkonini beradi
10.  Initializatsiya: Oldindan belgilangan xotira manzilini ishga tushirishga imkon beradi (ushbu demoda A0000000-A000CFFF)

Demo dizaynini ishga tushirish
Quyidagi qadamlar dizaynni qanday ishga tushirishni tavsiflaydi: Quyidagi qadamlar dizaynni qanday ishga tushirishni tavsiflaydi:

1. Ta'minot tugmachasini YOQING, SW7.
2. SmarFusion2 qurilmasini dasturlash bilan dasturlashtiring file dizaynda taqdim etilgan files.(\DasturlashFile\EDAC_DDR3.stp) quyidagi rasmda ko'rsatilganidek, FlashPro dizayn dasturidan foydalangan holda.
   7-rasm • FlashPro dasturlash oynasi
   
3. Muvaffaqiyatli dasturlashdan keyin platani qayta o'rnatish uchun SW6 tugmachasini bosing.
4. EDAC_DDR Demo GUI bajariladigan faylini ishga tushiring file dizaynda mavjud files (\GUI Executable\ EDAC_DDR.exe). 8-rasm, 9-betda ko'rsatilganidek, GUI oynasi ko'rsatiladi.
5. Ulanish-ni bosing, u MAQOMOTI portini tanlaydi va ulanishni o'rnatadi. “Ulanish” opsiyasi “Ulanishni uzish”ga o‘zgaradi.
6. 1-bitli xatolarni tuzatish yorlig'ini yoki 2-bitli xatolarni aniqlashni tanlang.
7. Manuel va Loop testlari amalga oshirilishi mumkin.
8. Manual va Loop testlarini o'tkazish uchun DDR xotirasini ishga tushirish uchun Initialize tugmasini bosing, 8-rasm, 9-betda ko'rsatilganidek, Serial Console-da ishga tushirish tugallanganligi haqidagi xabar ko'rsatiladi.

8-rasm • Initializatsiya tugallangan oynasi

Loop testini bajarish
Loop Test ON tugmasini bosing. U uzluksiz tuzatish va xatolarni aniqlash amalga oshiriladigan tsikl rejimida ishlaydi. SmartFusion2 qurilmasida bajarilgan barcha harakatlar GUIning Serial Console bo'limida qayd etiladi.

2-jadval • Loop testida ishlatiladigan DDR3 xotira manzillari

• Xotira DDR3
• 1 bitli xatoni tuzatish 0xA0008000
• 2 bitli xatoni aniqlash 0xA000C000

Qo'lda testni o'tkazish
Ushbu usulda xatolar GUI yordamida qo'lda kiritiladi. 1-bitli xatolarni tuzatish yoki 2-bitli xatolarni aniqlash uchun quyidagi amallarni bajaring.

3-jadval • Qo'lda testda ishlatiladigan DDR3 xotira manzillari

Manzil va ma'lumotlar maydonlarini kiritish (32 bitli o'n oltilik qiymatlardan foydalaning).

• Xotira DDR3
• 1 bitli xato tuzatish 0xA0000000-0xA0004000
• 2 bitli xatoni aniqlash 0xA0004000-0xA0008000

1. EDAC-ni yoqish tugmasini bosing.
2. Yozish tugmasini bosing.
3. EDAC-ni o'chirish-ni bosing.
4. Ma'lumotlar maydonida bir bitni (1 bitli xato tuzatilganda) yoki ikkita bitni (2 bitli xato aniqlanganda) o'zgartiring (xatoni kiritish).
5. Yozish tugmasini bosing.
6. EDAC-ni yoqish tugmasini bosing.
7. O'qish-ni bosing.
8. GUI-da Xatolar sonini ko'rsatish va ma'lumotlar maydonini kuzating. Xatolar soni qiymati 1 ga oshadi.

1-bitli xato halqasini tuzatish oynasi quyidagi rasmda ko'rsatilgan.

9-rasm • 1-bitli xato halqasini aniqlash oynasi

2 bitli xatolarni aniqlash qo'llanma oynasi quyidagi rasmda ko'rsatilgan.

10-rasm • 2-bitli xatolarni aniqlash qo'llanma oynasi

Xulosa
Ushbu demo MDDR quyi tizimi uchun SmartFusion2 SECDED imkoniyatlarini ko‘rsatadi.

Ilova: Jumper sozlamalari

Quyidagi jadvalda SmartFusion2 Advanced Development Kit-ga o'rnatish uchun barcha kerakli jumperlar ko'rsatilgan.

4-jadval •  SmartFusion2 Advanced Development Kit Jumper sozlamalari

Jumper : Pin (Kimdan) : Pin (Kimga) : Sharhlar

• J116, J353, J354, J54 1 2 Bular Advanced uchun standart o'tish moslamalari.
• J123 2 3 Rivojlanish to'plami taxtasi. Ushbu jumperlar mos ravishda o'rnatilganligiga ishonch hosil qiling.
• J124, J121, J32 1 2 JTAG FTDI orqali dasturlash

DG0618 demo qoʻllanmasini qayta koʻrib chiqish 4.0

Hujjatlar / manbalar

Microsemi DG0618 DDR xotirasi yordamida SmartFusion2 qurilmalarida xatolarni aniqlash va tuzatish [pdf] Foydalanuvchi uchun qoʻllanma DG0618 DDR xotirasi, DG2, DDR xotirasi, SmartFusion0618 qurilmalari DDR xotirasi, DDR xotirasi yordamida SmartFusion2 qurilmalaridagi xatolarni aniqlash va tuzatish.

Ma'lumotnomalar

• Foydalanuvchi uchun qo'llanma