DG0388 SmartFusion2 SoC FPGA viga
Serami mälu tuvastamine ja korrigeerimine
Kasutusjuhend

©2021 Microsemi, Microchip Technology Inc. täielikult kuuluv tütarettevõte. Kõik õigused kaitstud. Microsemi ja Microsemi logo on Microsemi Corporationi registreeritud kaubamärgid. Kõik muud kaubamärgid ja teenindusmärgid on nende vastavate omanike omand.
Microsemi ei anna garantiid, esindusi ega garantiisid seoses siin sisalduva teabega ega oma toodete ja teenuste sobivusega mingil konkreetsel eesmärgil, samuti ei võta Microsemi endale mingit vastutust, mis tuleneb mis tahes toote või vooluringi rakendusest või kasutamisest. Siin müüdavaid tooteid ja kõiki teisi Microsemi müüdavaid tooteid on testitud piiratud määral ja neid ei tohiks kasutada koos missioonikriitiliste seadmete või rakendustega. Kõiki jõudlusspetsifikatsioone peetakse usaldusväärseteks, kuid neid ei kontrollita, ning ostja peab läbi viima ja lõpetama kõik toodete toimivus- ja muud testid üksi ja koos lõpptoodetega või nendesse installitud. Ostja ei tohi tugineda ühelegi Microsemi esitatud andmetele ja jõudlusspetsifikatsioonidele või parameetritele. Ostja vastutab

iseseisvalt kindlaks teha mis tahes toodete sobivus ning seda testida ja kontrollida. Alljärgnevalt Microsemi esitatud teave esitatakse "nagu on, kus on" ja kõigi vigadega ning kogu sellise teabega seotud risk on täielikult ostja kanda. Microsemi ei anna otseselt ega kaudselt ühelegi osapoolele patendiõigusi, litsentse ega muid intellektuaalomandi õigusi, olenemata sellest, kas see puudutab sellist teavet ega midagi, mida selles teabes kirjeldatakse. Selles dokumendis esitatud teave kuulub ettevõttele Microsemi ja Microsemi jätab endale õiguse teha mis tahes muudatusi selles dokumendis sisalduvas teabes või mis tahes toodetes ja teenustes igal ajal ilma ette teatamata.
Microsemi kohta
Microsemi, Microchip Technology Inc. (Nasdaq: MCHP) XNUMX% omanduses olev tütarettevõte, pakub laiaulatuslikku pooljuhtide ja süsteemilahenduste portfelli kosmose- ja kaitse-, side-, andmekeskuste- ja tööstusturgudel. Toodete hulka kuuluvad suure jõudlusega ja kiirguskindlad analoog-segasignaaliga integraallülitused, FPGA-d, SoC-d ja ASIC-id; toitehaldustooted; ajastus- ja sünkroniseerimisseadmed ning täpsed ajalahendused, mis seavad maailma ajastandardi; hääletöötlusseadmed; RF-lahendused; diskreetsed komponendid; ettevõtete salvestus- ja sidelahendused, turvatehnoloogiad ja skaleeritav anti-tamper tooted; Etherneti lahendused; Power-over-Ethernet IC-d ja keskmised vahemikud; samuti kohandatud disainivõimalused ja -teenused. Lisateavet leiate aadressilt www.microsemi.com.

Läbivaatamise ajalugu

Redaktsiooniajalugu kirjeldab dokumendis rakendatud muudatusi. Muudatused on loetletud redaktsioonide kaupa, alustades praegusest väljaandest.
1.1 Redaktsioon 11.0
Järgmine on kokkuvõte selles versioonis tehtud muudatustest.

• Värskendati Libero SoC v12.6 dokumenti.
• Eemaldatud viited Libero versiooninumbritele.

1.2 Redaktsioon 10.0
Värskendati Libero SoC v11.8 SP1 tarkvaraversiooni dokumenti.
1.3 Redaktsioon 9.0
Värskendati Libero SoC v11.8 tarkvaraversiooni dokumenti.
1.4 Redaktsioon 8.0
Värskendati Libero SoC v11.7 tarkvaraversiooni (SAR 77402) dokumenti.
1.5 Redaktsioon 7.0
Värskendati Libero SoC v11.6 tarkvaraversiooni (SAR 72777) dokumenti.
1.6 Redaktsioon 6.0
Värskendati Libero SoC v11.5 tarkvaraversiooni (SAR 64979) dokumenti.
1.7 Redaktsioon 5.0
Värskendati Libero SoC v11.4 tarkvaraversiooni (SAR 60476) dokumenti.
1.8 Redaktsioon 4.0
Värskendati Libero SoC v11.3 tarkvaraversiooni (SAR 56852) dokumenti.
1.9 Redaktsioon 3.0
Värskendati Libero SoC v11.2 tarkvaraversiooni (SAR 52960) dokumenti.
1.10 Redaktsioon 2.0
Värskendati Libero SoC v11.0 tarkvaraversiooni (SAR 47858) dokumenti.
1.11 Redaktsioon 1.0
Selle dokumendi esimene avaldamine.
SmartFusion2 SoC FPGA – Serami mälu vigade tuvastamine ja parandamine

Sissejuhatus

See dokument kirjeldab sisseehitatud staatilise muutmälu (Seram) SmartFusion® 2 seadmete vigade tuvastamise ja parandamise (EDAC) võimalusi. SmartFusion2 seadmetes rakendatud EDAC-kontrollerid toetavad ühe veaparandust ja kahekordse vea tuvastamist (SECDED). Kõik SmartFusion2 mikrokontrolleri alamsüsteemi (MSS) mälud on kaitstud SECDED-iga. Serami mälu võib olla eSRAM_0 või eSRAM_1. eSRAM_0 aadressivahemik on 0x20000000 kuni 0x20007FFF ja eSRAM_1 aadressivahemik on 0x20008000 kuni 0x2000FFFF.
Kui SECDED on lubatud:

• Kirjutamisoperatsioon arvutab ja lisab igale 8 andmebitile 32 bitti SECDED-koodi.
• Lugemisoperatsioon loeb ja kontrollib andmeid salvestatud SECDED-koodiga, et toetada 1-bitist veaparandust ja 2-bitist veatuvastust.

Selles demos saab EDAC-i tuvastada tahvlil vilkuva valgusdioodi (LED) ja graafilise kasutajaliidese (GUI) järgi.eSRAM-i EDAC toetab järgmisi funktsioone:

1. SECDED mehhanism
2. Pakub katkestusi ARM Cortex-M3 protsessorile ja FPGA kangale 1-bitise või 2-bitise vea tuvastamisel.
3. Salvestab 1- ja 2-bitiste vigade arvu vealoenduri registritesse.
4. Salvestab viimase 1-bitise või 2-bitise vea mõjutatud mälukoha aadressi.
5. Salvestab 1-bitised või 2-bitised veaandmed SECDED-registritesse.
6. Annab FPGA kangale vea siini signaale.

Vaadake UG0443: SmartFusion2 ja IGLOO2 FPGA turvalisuse ja töökindluse kasutusjuhendi peatükki EDAC ning UG0331: SmartFusion2 mikrokontrolleri alamsüsteemi kasutusjuhendi peatükki Seram.
2.2 Demo nõuded
Järgmises tabelis on loetletud riist- ja tarkvaranõuded demodisaini käitamiseks.
Tabel 1 • Projekteerimisnõuded

Nõue	Versioon
Operatsioonisüsteem	64-bitine Windows 7 ja 10
Riistvara
SmartFusion2 turvalisuse hindamise komplekt: • FlashPro4 programmeerija • USB A kuni Mini – B USB-kaabel • 12 V adapter	Rev D või hilisem

Tarkvara
FlashPro Express	Vaadake faili readme.txt file kujunduses ette nähtud files selle võrdluskujundusega kasutatavate tarkvaraversioonide jaoks.
Libero
System-on-Chip (SoC) tarkvara
SoftConsole
Host PC draiverid	USB-UART-draiverid
Demo GUI käivitamiseks	Microsoft.NET Framework 4 klient

Märkus. Selles juhendis näidatud Libero Smart Designi ja konfiguratsiooni ekraanipildid on ainult illustratiivsed.
Viimaste värskenduste nägemiseks avage Libero kujundus.
2.3 Eeldused
Enne alustamist:
Laadige alla ja installige Libero SoC (nagu näidatud websait selle kujunduse jaoks) hostarvutis järgmisest asukohast.
https://www.microsemi.com/product-directory/design-resources/1750-libero-soc
2.3.1 Disain Files
Demo disain files on allalaadimiseks saadaval Microsemi järgmiselt teelt websait: http://soc.microsemi.com/download/rsc/?f=m2s_dg0388_df
Disain files sisaldab:

• GUI käivitatav
• Libero projekt
• Programmeerimistöö
• Loe mind file

Järgmisel joonisel on kujutatud disaini tipptaseme struktuur files. Lisateavet leiate failist readme.txt file.2.4 Demo Disaini kirjeldus
Iga MSS-i seerum on kaitstud spetsiaalse EDAC-kontrolleriga. EDAC tuvastab andmete mälust lugemisel 1-bitise või 2-bitise vea. Kui EDAC tuvastab 1-bitise vea, parandab EDAC-kontroller sama veabiti. Kui EDAC on lubatud kõigi 1-bitiste ja 2-bitiste vigade jaoks, suurendatakse vastavaid vealoendureid süsteemiregistrites ning genereeritakse vastavad katkestused ja veasiini signaalid FPGA-kanalisse.
Single Event Upset (SEU) tundlikus keskkonnas on muutmälu (RAM) altid raskete ioonide põhjustatud mööduvatele vigadele. See toimub reaalajas. Selle demonstreerimiseks sisestatakse viga käsitsi ning jälgitakse tuvastamist ja parandamist.
See demodisain hõlmab järgmiste ülesannete rakendamist:

• Luba EDAC
• Kirjutage andmed Seramile
• Lugege andmeid Seramilt
• Keela EDAC
• Rikutud üks või kaks bitti
• Kirjutage andmed Seramile
• Luba EDAC
• Lugege andmeid
• 1-bitise vea korral parandab EDAC-kontroller vea, uuendab vastavaid olekuregistreid ja annab sammus 2 kirjutatud andmed 8. sammus tehtud lugemistoimingu juures.
• 2-bitise vea korral genereeritakse vastav katkestus ning rakendus peab andmed parandama või katkestuste töötlejas vastava toimingu tegema. Neid kahte meetodit demonstreeritakse selles demos.
  Selles demos on rakendatud kaks testi: silmustest ja käsitsi test ning need on rakendatavad nii 1-bitiste kui ka 2-bitiste vigade korral.

2.4.1 Loop Test
Loop Test käivitatakse, kui SmartFusion2 saab GUI-lt tsüklitesti käsu. Esialgu asetatakse kõik vealoendurid ja EDAC-ga seotud registrid olekusse RESET.
Iga iteratsiooni jaoks viiakse läbi järgmised sammud:

1. Lubage EDAC-kontroller.
2. Kirjutage andmed konkreetsesse Serami mälukohta.
3. Keelake EDAC-kontroller.
4. Kirjutage 1-bitised või 2-bitised veast tingitud andmed samasse Serami mälukohta.
5. Lubage EDAC-kontroller.
6. Lugege andmeid samast Serami mälukohast.
7. Saatke GUI-le 1-bitise või 2-bitise veatuvastuse ja 1-bitise veaparanduse andmed 1-bitise vea korral.

2.4.2 Käsitsi testimine
See meetod võimaldab käsitsi testida EDAC-i lubamist või keelamist ning kirjutamis- või lugemistoimingut. Seda meetodit kasutades saab 1-bitise või 2-bitise vea sisestada mis tahes kohta õmbluse sees. Lubage EDAC ja kirjutage andmed GUI väljade abil määratud aadressile. Keelake EDAC ja kirjutage 1-bitised või 2-bitised rikutud andmed samasse aadressi asukohta. Lubage EDAC ja lugege andmeid samast aadressi asukohast, seejärel lülitub plaadi LED-tuli, et teavitada vigade tuvastamisest ja parandamisest. GUI-l kuvatakse vastav vealoendur. GUI jadakonsool logib kõik rakenduses SmartFusion2 tehtud toimingud.
Järgmisel joonisel on näidatud Seram EDAC demooperatsioonid.2.5 Demo käivitamine
Selles jaotises kirjeldatakse SmartFusion2 Security Evaluation Kit plaadi seadistamist, GUI valikuid ja demodisaini käivitamist.
2.5.1 Demo seadistamine
Järgmised sammud kirjeldavad demo seadistamist.

1. Ühendage FlashPro4 programmeerija SmartFusion5 Security Evaluation Kit plaadi J2 pistikuga.
2. Ühendage USB mini-B kaabli üks ots SmartFusion18 turvahindamise komplekti plaadil oleva J2 pistikuga. Ühendage USB-kaabli teine ​​ots hostarvutiga. Veenduge, et USB-UART Bridge draiverid tuvastatakse automaatselt (saab kontrollida seadmehalduris), nagu on näidatud joonisel 4, lk 7.
   Märkus. Kopeerige jadapordi konfigureerimiseks COM-pordi number. Veenduge, et COM-pordi asukoht on määratud USB-jadamuunduril D, nagu on näidatud järgmisel joonisel.
3. Kui USB-UART-silla draiverid pole installitud, laadige draiverid alla ja installige saidilt www.microsemi.com/soc/documents/CDM_2.08.24_WHQL_Certified.zip
4. Ühendage SmartFusion2 Security Evaluation Kit plaadi džemprid, nagu on näidatud järgmisel joonisel. Toiteallika lüliti SW7 peab olema hüppajaühenduste tegemise ajal VÄLJA lülitatud.
   Tabel 2 • SmartFusion2 turvalisuse hindamiskomplekti hüppaja sätted

   Jumper	Kinnita (alates)	Kinnita (To)	Kommentaarid
   J22, J23, J24, J8, J3	1 (vaikimisi)	2	Need on SmartFusion2 Security Evaluation Kit plaadi vaikesätted. Veenduge, et need džemprid on vastavalt seadistatud.

5.  Ühendage toiteallikas J18 pistikuga.

Järgmine joonis näitab SmartFusion2 SecuEvaluation Kit'i demo käivitamise tahvli seadistust.2.5.2 Graafiline kasutajaliides
Järgmises jaotises kirjeldatakse Serami – EDAC demo GUI-d.

GUI toetab järgmisi funktsioone:

1. COM-pordi ja edastuskiiruse valik.
2.  1-bitise veaparanduse või 2-bitise veatuvastuse vahekaardi valik.
3. eSRAM0 või eSRAM1 valik.
4. Aadressiväli andmete kirjutamiseks või lugemiseks määratud Serami aadressile.
5. Andmeväli andmete kirjutamiseks või lugemiseks määratud Serami aadressile või aadressilt.
6.  Jadakonsooli jaotis, et printida rakendusest saadud olekuteave.
7. EDAC ON/OFF: lubab või keelab EDAC-i.
8. Kirjutamine: võimaldab kirjutada andmeid määratud aadressile.
9. Loe: võimaldab lugeda andmeid määratud aadressilt.
10. LOOP test ON/OFF: Võimaldab testida EDAC mehhanismi silmusmeetodil.

2.5.3 Kujunduse käitamine
Järgmised sammud kirjeldavad disaini käivitamist.

1. Lülitage toitelüliti SW7 SISSE.
2. Programmeerige SmartFusion2 turvalisuse hindamise komplekti tahvel tööga file pakutakse kujunduse osana files (\Programmeerimistöö\eSRAM_0\eSRAM0.job või \Programmitöö\eSRAM_1\eSRAM1.job) kasutades FlashPro Expressi tarkvara, vaadake Lisa: Seadme programmeerimine FlashPro Expressi abil, lk 12.
3. Pärast edukat programmeerimist plaadi lähtestamiseks vajutage lülitit SW6.
4. Käivitage EDAC_eSRAM Demo GUI käivitatav fail file kujunduses saadaval files (\GUI käivitatav\ EDAC_eSRAM.exe). Kuvatakse GUI aken, nagu on näidatud joonisel 6, lk 9.
5. Valige COM-pordi ripploendist sobiv COM-port (millele on suunatud USB kuni UART Bridge draiverid).
6. Valige edastuskiiruseks 57600 ja klõpsake nuppu Ühenda. Pärast ühenduse loomist muutub Ühenda olekuks Katkesta ühendus.
7. Valige olenevalt programmeerimisest Seram 0 või Seram 1 file valitud sammus 2.
8. Valige vahekaart 1-bitine veaparandus või 2-bitine veatuvastus, nagu on näidatud joonisel 7 lk 10 ja joonisel 8 leheküljel 11.
9. Teste saab teha kahte tüüpi: käsitsi ja silmusteste.

2.5.3.1 Loop Testi sooritamine
Klõpsake valikul Loop Test ON. See töötab silmusrežiimis, kus tehakse pidevat vigade parandamist ja tuvastamist. Silmus kestab 200 iteratsiooni. Kõik rakenduses SmartFusion2 tehtud toimingud logitakse GUI jaotisesse Serial Console. 2-bitine veatuvastussilmuse test prindib veast mõjutatud Serami aadressi nihke jadakonsoolis. Pärast 200 iteratsiooni lõpetamist klõpsake nuppu Loop Test OFF.
Tabel 3 • Loop Testis kasutatud Serami mäluaadressid

Mälu 1	1-bitine veaparandus	2-bitine veatuvastus
eSRAM0	0x20000000	0x20002000
eSRAM1	0x20008000	0x2000A000

2.5.3.2 Käsitsi testimine
Selle meetodi puhul sisestatakse vead käsitsi GUI abil. Kasutage 1-bitise veaparanduse või 2-bitise veatuvastuse käivitamiseks järgmisi samme.

1. Sisend-aadressi ja andmeväljad (kasutage 32-bitiseid kuueteistkümnendväärtusi).
2. Klõpsake nuppu EDAC ON.
3. Klõpsake nuppu Kirjuta.
4. Klõpsake nuppu EDAC OFF.
5. Lihtsalt muutke 1-bitist (1-bitise veaparanduse korral) või 2 bitti (2-bitise vea tuvastamise korral) andmeväljal (viga sisestamine).
6. Klõpsake nuppu Kirjuta.
7. Klõpsake nuppu EDAC ON.
8. Klõpsake nuppu Loe.
9. Jälgige GUI-s vigade arvu kuva ja andmevälja. Vigade arvu väärtus suureneb 1 võrra.

Kõik rakenduses SmartFusion2 tehtud toimingud logitakse GUI jaotises Serial Console.
Märkus. EDAC_eSRAM demo GUI-s 1-bitise veaparanduse vahekaardilt 2-bitise veatuvastuse vahekaardile lülitumiseks lähtestage riistvaraplaat.

2.6 Järeldus
See demo näitab Serami SmartFusion2 SECDED võimalusi.

Lisa: Seadme programmeerimine FlashPro Expressi abil

Selles jaotises kirjeldatakse, kuidas programmeerimistööga SmartFusion2 seadet programmeerida file kasutades FlashPro Expressi.
Seadme programmeerimiseks toimige järgmiselt.

1. Veenduge, et hüppaja sätted plaadil oleksid samad, mis on loetletud tabelis 2, lk 7.
   Märkus. Toiteallika lüliti peab olema hüppajaühenduste tegemise ajal välja lülitatud.
2. Ühendage toitekaabel plaadi J6 pistikuga.
3. Lülitage toiteallika lüliti SW7 sisse.
4. Käivitage hostarvutis tarkvara FlashPro Express.
5. Uue tööprojekti loomiseks, nagu on näidatud järgmisel joonisel, klõpsake nuppu Uus või valige menüüst Project menüüst FlashPro Express Job Uus tööprojekt.
6. Sisestage dialoogiboksi FlashPro Expressi töö uus tööprojekt järgmine:
   • Programmeerimistöö file: klõpsake nuppu Sirvi ja navigeerige asukohta, kus .job file asub ja valige file. Vaikimisi asukoht on: \m2s_dg0388_df\Programmitöö
   • FlashPro Expressi tööprojekti nimi: klõpsake nuppu Sirvi ja navigeerige asukohta, kuhu soovite projekti salvestada.
7. Klõpsake nuppu OK. Vajalik programmeerimine file on valitud ja valmis seadmesse programmeerimiseks.
8. Ilmub FlashPro Expressi aken, nagu on näidatud järgmisel joonisel. Veenduge, et väljale Programmeerija ilmuks programmeerija number. Kui ei, kinnitage plaadiühendused ja klõpsake nuppu Värskenda/Rescan Programmers.
9. Klõpsake nuppu RUN. Kui seade on edukalt programmeeritud, kuvatakse olek RUN PASSED, nagu on näidatud järgmisel joonisel.
10. Sulgege FlashPro Express või klõpsake vahekaardil Projekt nuppu Välju.

Microsemi peakorter
One Enterprise, Aliso Viejo,
CA 92656 USA
USA piires: +1 800-713-4113
Väljaspool USA-d: +1 949-380-6100
Müük: +1 949-380-6136
Faks: +1 949-215-4996
E-post: sales.support@microsemi.com
www.microsemi.com
Microsemi patenteeritud DG0388 versioon 11.0

Dokumendid / Ressursid

Microsemi DG0388 SmartFusion2 SoC FPGA vigade tuvastamine ja eSRAM-mälu parandamine [pdfKasutusjuhend DG0388, SmartFusion2 SoC FPGA vea tuvastamine ja eSRAM-mälu parandamine, DG0388 SmartFusion2 SoC FPGA-tõrke tuvastamine ja eSRAM-mälu parandamine

Viited

• Kasutusjuhend