Intel® MAX® 10 FPGA配置用户指南

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ID 683865
日期 1/10/2022
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1. Intel® MAX® 10 FPGA配置概述 2. Intel® MAX® 10 FPGA配置方案和功能 3. Intel® MAX® 10 FPGA配置设计指南 4. Intel® MAX® 10 FPGA配置IP核实现指南 5. 双配置 Intel® FPGA IP核参考 6. Unique Chip ID Intel® FPGA IP核参考 7. Intel® MAX® 10 FPGA配置用户指南文档修订历史
2. Intel® MAX® 10 FPGA配置方案和功能 x
2.1. 配置方案 2.2. 配置功能 2.3. 配置详情
2.1. 配置方案 x
2.1.1. JTAG配置 2.1.2. 内部配置
2.1.1. JTAG配置 x
2.1.1.1. JTAG管脚
2.1.2. 内部配置 x
2.1.2.1. 内部配置模式 2.1.2.2. 配置闪存器件 2.1.2.3. 在系统编程 2.1.2.4. 初始化配置位 2.1.2.5. 内部配置时间
2.1.2.2. 配置闪存器件 x
2.1.2.2.1. 配置闪存扇区 2.1.2.2.2. 配置闪存编程时间
2.1.2.3. 在系统编程 x
2.1.2.3.1. ISP钳位功能 2.1.2.3.2. 实时ISP 2.1.2.3.3. ISP和实时ISP指令
2.2. 配置功能 x
2.2.1. 远程系统升级 2.2.2. 配置设计安全 2.2.3. SEU缓解与配置错误检测 2.2.4. 配置数据压缩
2.2.1. 远程系统升级 x
2.2.1.1. 远程系统升级流程 2.2.1.2. 远程系统升级电路 2.2.1.3. 用户看门狗定时器（Watchdog Timer） 2.2.1.4. Dual Configuration Intel® FPGA IP核
2.2.1.2. 远程系统升级电路 x
2.2.1.2.1. 远程系统升级电路信号 2.2.1.2.2. 远程系统升级电路输入控制 2.2.1.2.3. 远程系统升级输入寄存器 2.2.1.2.4. 远程系统升级状态寄存器 2.2.1.2.5. 主状态机
2.2.2. 配置设计安全 x
2.2.2.1. AES加密保护 2.2.2.2. Unique Chip ID 2.2.2.3. JTAG Secure模式 2.2.2.4. 验证保护 2.2.2.5. JTAG指令可用性 2.2.2.6. 配置闪存权限
2.2.2.1. AES加密保护 x
2.2.2.1.1. 加密和解密
2.2.2.2. Unique Chip ID x
2.2.2.2.1. Unique Chip ID Intel® FPGA IP核
2.2.2.3. JTAG Secure模式 x
2.2.2.3.1. JTAG安全模式指令
2.2.2.6. 配置闪存权限 x
2.2.2.6.1. Flash区域访问控制和不变性
2.2.3. SEU缓解与配置错误检测 x
2.2.3.1. 配置错误检测 2.2.3.2. 用户模式错误检测 2.2.3.3. 错误检测时序 2.2.3.4. 从CRC错误中恢复
2.2.3.2. 用户模式错误检测 x
2.2.3.2.1. 错误检测模块 2.2.3.2.2. CHANGE_EDREG JTAG指令
2.2.3.3. 错误检测时序 x
2.2.3.3.1. 错误检测频率 2.2.3.3.2. 循环冗余校验计算时间
2.3. 配置详情 x
2.3.1. 配置顺序 2.3.2. Intel® MAX® 10配置管脚
2.3.1. 配置顺序 x
2.3.1.1. 上电 2.3.1.2. 配置 2.3.1.3. 配置错误处理 2.3.1.4. 初始化 2.3.1.5. 用户模式
2.3.1.1. 上电 x
2.3.1.1.1. 单电源和双电源 Intel® MAX® 10器件的POR监控电压轨 2.3.1.1.2. Intel® MAX® 10器件的监控电源斜坡时间要求
3. Intel® MAX® 10 FPGA配置设计指南 x
3.1. 两用配置管脚 3.2. 配置 Intel® MAX® 10器件时使用JTAG配置 3.3. Intel® MAX® 10器件配置中使用内部配置 3.4. 在 Intel® Quartus® Prime软件中实现ISP钳位 3.5. 通过用户逻辑访问远程系统升级 3.6. 错误检测 3.7. 使能数据压缩 3.8. AES加密 3.9. Intel® MAX® 10 JTAG安全设计实例
3.1. 两用配置管脚 x
3.1.1. 指南：两用配置管脚 3.1.2. 使能两用管脚
3.1.1. 指南：两用配置管脚 x
3.1.1.1. JTAG管脚共享行为
3.2. 配置 Intel® MAX® 10器件时使用JTAG配置 x
3.2.1. 自动生成第三方编程工具的配置文件 使用 Intel® Quartus® Prime Programmer生成第三方编程文件 3.2.3. JTAG配置设置 3.2.4. JTAG配置中的ICB设置
3.3. Intel® MAX® 10器件配置中使用内部配置 x
3.3.1. 选择内部配置模式 3.3.2. .pof和ICB设置 3.3.3. 将.pof文件编程到内部闪存
3.3.2. .pof和ICB设置 x
3.3.2.1. 自动生成的.pof 3.3.2.2. 使用Convert Programming Files生成.pof 使用 Intel® Quartus® Prime Programmer生成第三方编程文件
3.4. 在 Intel® Quartus® Prime软件中实现ISP钳位 x
3.4.1. 创建IPS文件 3.4.2. 执行IPS文件
3.6. 错误检测 x
3.6.1. 验证错误检测功能 3.6.2. 使能错误检测 3.6.3. 通过用户逻辑访问错误检测模块
3.7. 使能数据压缩 x
3.7.1. 先使能压缩再设计编译 3.7.2. 设计编译后使能压缩
3.8. AES加密 x
3.8.1. 生成.ekp文件和加密配置文件 3.8.2. 从.ekp文件生成.jam/.jbc/.svf文件 3.8.3. 编程.ekp文件和加密的POF文件 3.8.4. 内部配置中的加密
3.8.3. 编程.ekp文件和加密的POF文件 x
3.8.3.1. 单独编程.ekp文件和加密的.pof 3.8.3.2. .ekp集成到.pof的编程
3.9. Intel® MAX® 10 JTAG安全设计实例 x
3.9.1. 内部和外部JTAG接口 3.9.2. 通过内部JTAG接口访问JTAG控制块时使用的JTAG WYSIWYG原子 3.9.3. 执行LOCK和UNLOCK JTAG指令 3.9.4. 验证JTAG安全模式
4. Intel® MAX® 10 FPGA配置IP核实现指南 x
4.1. Unique Chip ID Intel® FPGA IP核 4.2. 双配置 Intel® FPGA IP核
4.1. Unique Chip ID Intel® FPGA IP核 x
4.1.1. 例化Unique Chip ID Intel® FPGA IP核。 4.1.2. 复位Unique Chip ID Intel® FPGA IP核。
4.2. 双配置 Intel® FPGA IP核 x
4.2.1. 例化Dual Configuration Intel® FPGA IP核
5. 双配置 Intel® FPGA IP核参考 x
5.1. Dual Configuration Intel® FPGA IP Core Avalon® 存储器映射地址映射 5.2. 双配置 Intel® FPGA IP核
6. Unique Chip ID Intel® FPGA IP核参考 x
6.1. Unique Chip ID Intel® FPGA IP Core端口
1. Intel® MAX® 10 FPGA配置概述
2. Intel® MAX® 10 FPGA配置方案和功能
3. Intel® MAX® 10 FPGA配置设计指南
4. Intel® MAX® 10 FPGA配置IP核实现指南
5. 双配置 Intel® FPGA IP核参考
6. Unique Chip ID Intel® FPGA IP核参考
7. Intel® MAX® 10 FPGA配置用户指南文档修订历史

2.1.2.3.3. ISP和实时ISP指令

表 5.   Intel® MAX® 10器件的ISP和实时ISP指令
指令 指令编码 描述
CONFIG_IO 00 0000 1101
  • 允许I/O重配置通过使用IOCSR的JTAG端口进行JTAG测试。配置后或配置中执行该指令。
  • nSTATUS管脚必须先成为高电平，才能发布CONFIG_IO指令。
PULSE_NCONFIG 00 0000 0001 仿真脉冲nCONFIG管脚到低电平以触发重配置(即使未影响物理管脚)。
ISC_ENABLE_HIZ 2 10 1100 1100
  • 将器件置于ISP模式，所有I/O管脚处于三态，并驱动所有内核驱动器、逻辑和寄存器。
  • 器件保持ISP模式，直到加载和更新ISC_DISABLE指令。
  • ISC_ENABLE指令是强制性指令。ISC_ENABLE_CLAMP或ISC_ENABLE_HIZ指令符合此要求。
ISC_ENABLE_CLAMP 2 10 0011 0011
  • 将器件设置为ISP模式，并强制所有的I/O管脚遵循JTAG边界扫描寄存器的内容。
  • 激活该指令后，所有内核驱动器、逻辑和寄存器被冻结。I/O管脚保持钳位直到器件成功退出ISP模式。
ISC_DISABLE 10 0000 0001
  • 使器件退出ISP模式。
  • 以运行Run-Test/Idle状态等待200 µs之后，立即成功完成ISC_DISABLE指令。
ISC_PROGRAM 3 10 1111 0100 设置器件以进行系统内编程。运行测试或空闲状态下会进行编程。
ISC_NOOP 3 10 0001 0000
  • 将器件设置为无操作模式，但不退出ISP模式，并且以ISC_Default寄存器作为操作对象。
  • 使用情况：
    • ISP模式下访问两个或多个ISP兼容的器件；以及
    • 器件的子集执行其中一些指令，同时其他更复杂的器件正在完成给定处理中的额外步骤。
ISC_ADDRESS_SHIFT 3 10 0000 0011 设置器件加载闪存地址。该指令面向ISC_Address寄存器， 该寄存器为闪存地址寄存器。
ISC_ERASE 3 10 1111 0010
  • 设置器件以擦除内部闪存。
  • 在ISC_ADDRESS_SHIFT指令后发布。
ISC_READ 3 10 0000 0101
  • 设置器件在正常用户偏置条件下验证内部闪存。
  • ISC_READ指令支持显式寻址和自动增量，也称作Burst（突发）模式。
BGP_ENABLE 01 1001 1001
  • 将器件设置为实时ISP模式。
  • 器件保持于用户模式时，允许访问内部闪存配置扇区。
BGP_DISABLE 01 0110 0110
  • 使器件退出实时ISP模式。
  • 器件被重配置中断后，必须使用BGP_DISABLE指令退出实时ISP模式。
警告：
请勿使用不支持的JTAG指令。其会导致器件进入未知状态并且需要重新启动电源来恢复操作。
2 请勿从内核逻辑发布ISC_ENABLE_HIZ和ISC_ENABLE_CLAMP指令。
3 当器件未处于ISP或实时ISP模式时，所有ISP和实时ISP指令为禁用，仅使能和禁用指令除外。
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