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 JAM文件 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

3.6.1. 验证错误检测功能

可以更改CRC电路中的32-bit CRC存储寄存器注入一个软错误。验证该诱发故障后，可使用相同指令将32-bit CRC值恢复为正确的CRC值，并插入正确值。使用已知错误值更新电路前，请务必先读取正确值。

用户模式中， Intel® MAX® 10器件支持CHANGE_EDREG JTAG指令，从而支持写入32-bit存储寄存器。可以使用.jam进行自动测试和验证处理。仅当器件处于用户模式时才可以执行该指令。该指令使您能够动态验证在系统CRC功能性，且无需重配置器件。然后，可切换到CRC电路来检查由SEU诱发的实际错误。

测试完成后，可清除CRC错误并通过如下方法之一恢复原有CRC值：
  • 将TMS保持高电平5个TCK时钟，使TAP控制器进入RESET状态
  • 重新启动器件
  • 执行以下步骤：
    1. 配置完成后，使用CHANGE_EDREG JTAG指令移出预先计算的，正确的CRC值，并将错误的CRC值加载到CRC存储寄存器。检测到错误时，将CRC_ERROR管脚置位。
    2. 使用CHANGE_EDREG JTAG指令将移入预先计算的，正确的CRC值。解除CRC_ERROR管脚置位，以显示错误检测CRC电路在正常工作中。

JAM文件

'EDCRC_ERROR_INJECT

ACTION ERROR_INJECT = EXECUTE;
DATA DEVICE_DATA;
BOOLEAN out[32];
BOOLEAN in[32] = $02040608;    'shift in any wrong CRC value
ENDDATA;
PROCEDURE EXECUTE USES DEVICE_DATA;
BOOLEAN X = 0;
DRSTOP IDLE;
IRSTOP IDLE;
STATE IDLE;
IRSCAN 10, $015;			   'shift in CHANGE_EDREG instruction
WAIT IDLE, 10 CYCLES, 1 USEC, IDLE;
DRSCAN 32, in[31..0], CAPTURE out[31..0];
WAIT IDLE, 10 CYCLES, 50 USEC, IDLE;
PRINT " ";
PRINT "Data read out from the Storage Register: "out[31], out[30], out[29], out[28], out[27],
out[26], out[25], out[24], out[23], out[22], out[21], out[20], out[19], 
out[18], out[17], out[16], out[15], out[14], out[13], out[12], out[11], 
out[10], out[9], out[8], out[7], out[6], out[5], out[4], out[3], 
out[2], out[1], out[0];		   'Read out correct precomputed CRC value
PRINT " ";
STATE IDLE;
EXIT 0;
ENDPROC;

可使用quartus_jli可执行文件以及如下命令行来运行.jam文件：

quartus_jli -c<cable index> -a<action name> <filename>.jam
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