intel AN 775 Tạo dữ liệu thời gian I/O ban đầu

AN 775: Tạo dữ liệu thời gian I/O ban đầu cho Intel FPGA

Bạn có thể tạo dữ liệu thời gian I/O ban đầu cho các thiết bị Intel FPGA bằng GUI phần mềm Intel® Quartus® Prime hoặc các lệnh Tcl. Dữ liệu thời gian I/O ban đầu rất hữu ích cho việc lập kế hoạch chân cắm sớm và thiết kế PCB. Bạn có thể tạo dữ liệu thời gian ban đầu cho các tham số thời gian có liên quan sau đây để điều chỉnh ngân sách thời gian thiết kế khi xem xét các tiêu chuẩn I/O và vị trí chân cắm.

Bảng 1. Tham số thời gian I/O 

Thông số thời gian	Sự miêu tả
Thời gian thiết lập đầu vào (tSU) Thời gian giữ đầu vào (tH)	tSU = chân đầu vào đến độ trễ dữ liệu của thanh ghi đầu vào + thời gian thiết lập vi mô của thanh ghi đầu vào - chân đầu vào đến độ trễ đồng hồ của thanh ghi đầu vào tH = - độ trễ dữ liệu chân đầu vào thanh ghi đầu vào + thời gian giữ vi mô của thanh ghi đầu vào + độ trễ đồng hồ chân đầu vào thanh ghi đầu vào
Đồng hồ đến độ trễ đầu ra (tCO)	tCO = + độ trễ của thanh ghi đồng hồ đến thanh ghi đầu ra + độ trễ của thanh ghi đầu ra từ thanh ghi đầu ra + độ trễ của thanh ghi đầu ra đến chân đầu ra

Tập đoàn Intel. Đã đăng ký Bản quyền. Intel, logo Intel và các nhãn hiệu khác của Intel là thương hiệu của Tập đoàn Intel hoặc các công ty con của Tập đoàn. Intel đảm bảo hiệu suất của các sản phẩm FPGA và chất bán dẫn của mình theo các thông số kỹ thuật hiện hành theo bảo hành tiêu chuẩn của Intel, nhưng bảo lưu quyền thay đổi bất kỳ sản phẩm và dịch vụ nào vào bất kỳ lúc nào mà không cần thông báo. Intel không chịu trách nhiệm hoặc trách nhiệm pháp lý phát sinh từ ứng dụng hoặc việc sử dụng bất kỳ thông tin, sản phẩm hoặc dịch vụ nào được mô tả ở đây trừ khi được Intel đồng ý rõ ràng bằng văn bản. Khách hàng của Intel nên lấy phiên bản mới nhất của thông số kỹ thuật thiết bị trước khi dựa vào bất kỳ thông tin được công bố nào và trước khi đặt hàng sản phẩm hoặc dịch vụ.
*Các tên và thương hiệu khác có thể được coi là tài sản của người khác.

Tạo thông tin thời gian I/O ban đầu bao gồm các bước sau:

• Bước 1: Tổng hợp Flip-flop cho Thiết bị Intel FPGA Mục tiêu ở trang 4
• Bước 2: Xác định tiêu chuẩn I/O và vị trí ghim trên trang 5
• Bước 3: Chỉ định Điều kiện Hoạt động của Thiết bị trên trang 6
• Bước 4: View Thời gian I/O trong Báo cáo biểu dữ liệu ở trang 6

Bước 1: Tổng hợp Flip-flop cho Thiết bị Intel FPGA Mục tiêu

Làm theo các bước sau để xác định và tổng hợp logic flip-flop tối thiểu để tạo dữ liệu thời gian I/O ban đầu:

1. Tạo một dự án mới trong phiên bản phần mềm Intel Quartus Prime Pro Edition 19.3.
2. Nhấp vào Bài tập ➤ Thiết bị, chỉ định Dòng thiết bị mục tiêu của bạn và một thiết bị Mục tiêu. Đối với người yêu cũampcủa tập tin, hãy chọn AGFA014R24 Intel Agilex™ FPGA.
3. Nhấp chuột File ➤ Tạo mới và tạo Sơ đồ khối/Sơ đồ File.
4. Để thêm các thành phần vào sơ đồ, nhấp vào nút Công cụ Biểu tượng.
   
5. Bên dưới Tên, nhập DFF, rồi bấm OK. Nhấp vào Trình chỉnh sửa khối để chèn biểu tượng DFF.
6. Lặp lại 4 trên trang 4 đến 5 trên trang 5 để thêm chân đầu vào Input_data, chân đầu vào Clock và chân đầu ra Output_data.
7. Để kết nối các chốt với DFF, nhấp vào nút Công cụ nút trực giao, sau đó vẽ các đường dây giữa chốt và biểu tượng DFF.
   
8. Để tổng hợp DFF, nhấp vào Xử lý ➤ Bắt đầu ➤ Bắt đầu Phân tích & Tổng hợp. Tổng hợp tạo ra danh sách mạng thiết kế tối thiểu cần thiết để có được Dữ liệu thời gian I/O.

Bước 2: Xác định tiêu chuẩn I/O và vị trí chân cắm

Các vị trí chân cụ thể và tiêu chuẩn I/O mà bạn gán cho các chân thiết bị sẽ tác động đến các giá trị tham số định thời. Thực hiện theo các bước sau để gán tiêu chuẩn chân I/O và các ràng buộc về vị trí:

1. Nhấp vào Bài tập ➤ Công cụ lập kế hoạch ghim.
2. Chỉ định vị trí chân cắm và các ràng buộc tiêu chuẩn I/O theo thiết kế của bạn
   thông số kỹ thuật. Nhập các giá trị Tên nút, Hướng, Vị trí và Tiêu chuẩn I/O cho các chân trong thiết kế trong bảng tính Tất cả các chân. Ngoài ra, kéo tên nút vào gói Pin Planner view.

   
3. Để biên dịch thiết kế, nhấp vào Xử lý ➤ Bắt đầu biên dịch. Trình biên dịch tạo thông tin thời gian I/O trong quá trình biên dịch đầy đủ.

Thông tin liên quan

• Định nghĩa tiêu chuẩn I/O
•  Quản lý chân I/O của thiết bị

Bước 3: Chỉ định Điều kiện Hoạt động của Thiết bị

Thực hiện theo các bước sau để cập nhật danh sách mạng thời gian và đặt điều kiện hoạt động để phân tích thời gian sau khi biên dịch đầy đủ:

1. Nhấp vào Công cụ ➤ Trình phân tích thời gian.
2. Trong ngăn Tác vụ, bấm đúp vào Cập nhật thời gian Netlist. Danh sách mạng thời gian cập nhật với thông tin thời gian biên dịch đầy đủ giải thích cho các ràng buộc về mã pin mà bạn thực hiện.
   
3. Trong Đặt điều kiện hoạt động, hãy chọn một trong các mô hình định thời có sẵn, chẳng hạn như Mô hình vid3 100C chậm hoặc Mô hình vid3 100C nhanh.

   

Bước 4: View Thời gian I/O trong Báo cáo biểu dữ liệu

Tạo Báo cáo biểu dữ liệu trong Trình phân tích thời gian để view các giá trị tham số thời gian.

1. Trong Trình phân tích thời gian, nhấp vào Báo cáo ➤ Biểu dữ liệu ➤ Báo cáo biểu dữ liệu.
2. Nhấp vào OK.

   
   Các báo cáo Thời gian thiết lập, Thời gian giữ và Đồng hồ đến Thời gian đầu ra xuất hiện trong thư mục Báo cáo biểu dữ liệu trong ngăn Báo cáo.

3. Nhấp vào từng báo cáo để view các giá trị tham số Tăng và Giảm.
4. Đối với cách tiếp cận thời gian thận trọng, hãy chỉ định giá trị tuyệt đối lớn nhất

Example 1. Xác định Tham số Thời gian I/O từ Báo cáo Biểu dữ liệu 

Trong ví dụ sauample Setup Times báo cáo, thời gian giảm lớn hơn thời gian tăng, do đó tSU=tfall.

Trong ví dụ sauample Thời gian giữ, giá trị tuyệt đối của thời gian giảm lớn hơn giá trị tuyệt đối của thời gian tăng, do đó tH=tgiảm.

Trong ví dụ sauamptrong báo cáo Thời gian đến Đầu ra, giá trị tuyệt đối của thời gian giảm lớn hơn giá trị tuyệt đối của thời gian tăng, do đó tCO=tgiảm.

Thông tin liên quan

• Hướng dẫn khởi động nhanh Trình phân tích thời gian
• Hướng dẫn sử dụng phiên bản Intel Quartus Prime Pro: Bộ phân tích thời gian
• Cách thực hiện video: Giới thiệu về Trình phân tích thời gian

Tạo dữ liệu thời gian I/O theo kịch bản

Bạn có thể sử dụng tập lệnh Tcl để tạo thông tin thời gian I/O có hoặc không sử dụng giao diện người dùng phần mềm Intel Quartus Prime. Cách tiếp cận theo kịch bản tạo dữ liệu tham số thời gian I/O dựa trên văn bản cho các tiêu chuẩn I/O được hỗ trợ.

Ghi chú: Phương thức scripted chỉ khả dụng cho nền tảng Linux*.
Làm theo các bước sau để tạo thông tin thời gian I/O phản ánh nhiều tiêu chuẩn I/O cho các thiết bị Intel Agilex, Intel Stratix® 10 và Intel Arria® 10:

1. Tải xuống kho lưu trữ dự án Intel Quartus Prime thích hợp file cho dòng thiết bị mục tiêu của bạn:
   • Thiết bị Intel Agilex— https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/others/literature/an/io_timing_agilex_latest.qar
   • Thiết bị Intel Stratix 10— https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/others/literature/an/io_timing_stratix10.qar
   • Thiết bị Intel Arria 10— https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/others/literature/an/io_timing_arria10.qar
2. Để khôi phục kho lưu trữ dự án .qar, hãy khởi chạy phần mềm Intel Quartus Prime Pro Edition và nhấp vào Dự án ➤ Khôi phục dự án đã lưu trữ. Ngoài ra, hãy chạy dòng lệnh tương đương sau mà không cần khởi chạy GUI:
   

   quartus_sh --khôi phục file>

   Các io_timing__được khôi phục thư mục hiện chứa thư mục con qdb và nhiều files.

3. Để chạy tập lệnh với Trình phân tích thời gian Intel Quartus Prime, hãy chạy lệnh sau:
   

   quartus_sta –t .tcl

   Chờ hoàn thành. Quá trình thực thi tập lệnh có thể cần 8 giờ trở lên vì mỗi thay đổi về tiêu chuẩn I/O hoặc vị trí chân cắm đều yêu cầu biên dịch lại thiết kế.
4. ĐẾN view các giá trị tham số thời gian, mở văn bản được tạo files trong thời gian_files, với các tên như timing_tsuthtco___.txt.
   thời gian_tsuthtco_ _ _ .txt.

Thông tin liên quan

• Viết kịch bản dòng lệnh
• ::QUARTUS::STA Gói Tcl

AN 775: Tạo lịch sử sửa đổi tài liệu dữ liệu thời gian I/O ban đầu

Phiên bản tài liệu	Phiên bản Intel Quartus Prime	Thay đổi
2019.12.08	19.3	Sửa đổi tiêu đề để phản ánh nội dung. Đã thêm hỗ trợ cho FPGA Intel Stratix 10 và Intel Agilex. Đã thêm số bước vào quy trình. Đã thêm sơ đồ tham số thời gian. Cập nhật ảnh chụp màn hình để phản ánh phiên bản mới nhất. Cập nhật liên kết đến các tài liệu liên quan. Áp dụng các quy ước đặt tên và phong cách sản phẩm mới nhất.
2016.10.31	16.1	Lần phát hành đầu tiên.

Tài liệu / Tài nguyên

intel AN 775 Tạo dữ liệu thời gian I/O ban đầu [tập tin pdf] Hướng dẫn sử dụng AN 775 Tạo dữ liệu thời gian IO ban đầu, AN 775, Tạo dữ liệu thời gian IO ban đầu, Dữ liệu thời gian IO ban đầu, Dữ liệu thời gian

Tài liệu tham khảo

• Hướng dẫn sử dụng