Microsemi DG0852 PolarFire FPGA temperatuur ja mahttage Andur

Tooteteave: DG0852 Demo Guide PolarFire FPGA
Temperatuur ja Voltage Andur

DG0852 demojuhend PolarFire FPGA Temperature and Voltage Sensor on toode, mis on mõeldud temperatuuri ja mahu mõõtmisekstage. Toodet toodab Microsemi, mille peakontor asub Aliso Viejos, Californias, USA-s.

Disaininõuded

Toote adekvaatseks toimimiseks peavad disaininõuded sisaldama PolarFire FPGA temperatuuri ja mahu kasutamist.tage Sensor, mis on vähe energiat tarbiv ja kulutõhus FPGA.

Eeldused

DG0852 Demo Guide PolarFire FPGA Temperature and Voltage Sensor, teil peab olema süsteem, mis toetab Libero Design Flow tarkvara, mis vastutab disaini rakendamise ja simulatsioonivoo eest.

Demo disain

Demodisain hõlmab temperatuuri ja mahu rakendamisttage mõõtmissüsteem, kasutades PolarFire FPGA Temperature and Voltage Andur.

Disaini rakendamine

Rakendusprotsess hõlmab järgmisi samme:

• Sünteesimine – see samm hõlmab disaininõuete teisendamist HDL-vormingusse, millest FPGA aru saab.
• Paigutamine ja marsruut – see samm hõlmab sünteesitud ahelate paigutamist kiibile ja ühenduste marsruutimist.
• Kontrolli ajastust – see samm kontrollib, kas disaini ajapiirangud on täidetud.
• Genereeri FPGA massiivi andmed – see samm genereerib andmed, mis laaditakse FPGA-sse.
• Generate Bitstream – see samm genereerib bitivoo, mis laaditakse alla siht-FPGA-seadmesse.
• Käivita PROGRAMMI toiming – see samm programmeerib seadme bitivooga.

Simulatsiooni voog

Simulatsioonivoog hõlmab disaini simuleerimist, et tagada selle vastavus projekteerimisnõuetele.

• Disaini simuleerimine – see samm hõlmab disaini simuleerimist Libero Design Flow tarkvara abil, et tagada selle vastavus projekteerimisnõuetele.

Toote kasutusjuhised

Et kasutada DG0852 Demo Guide PolarFire FPGA Temperature ja
Voltage Sensor, järgige neid samme:

1. Veenduge, et teie süsteem toetab Libero Design Flow tarkvara.
2. Laadige alla ja installige Libero Design Flow tarkvara firmast Microsemi's websaidile.
3. Temperatuuri ja mahu rakendamiseks järgige kasutusjuhendis kirjeldatud disaini rakendamise sammetage mõõtesüsteem.
4. Simuleerige disaini Libero Design Flow tarkvara abil, et tagada selle vastavus disaininõuetele.
5. Programmeerige seade bitivooga, kasutades kasutusjuhendis kirjeldatud sammu Run PROGRAM Action.
6. Ühendage oma temperatuur ja voltage andurid PolarFire'i külge
   FPGA temperatuur ja mahttage Andur temperatuuri ja mahu mõõtmise alustamisekstage.

Täiendava tootetoe või päringute saamiseks võtke ühendust Microsemi müügi- või klienditoe meeskonnaga telefoni või e-posti teel, nagu on kirjeldatud kasutusjuhendis.

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
©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 toimivusspetsifikatsioone 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 Microsemi esitatud andmetele ja jõudlusspetsifikatsioonidele või parameetritele. Ostja kohustus on 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 kõige värskemast väljaandest.

Läbivaatamine 3.0
Järgmine on kokkuvõte selles versioonis tehtud muudatustest.

• Lisatud 2. lisa: TCL-skripti käitamine, lk 15.
• Uuendatud joonis 2, lk 4.
• Uuendatud joonis 3, lk 5.

Läbivaatamine 2.0
Järgmine on kokkuvõte selles versioonis tehtud muudatustest.

• Värskendati Libero SoC v12.2 dokumenti.
• Eemaldatud viited Libero versiooninumbritele.

Läbivaatamine 1.0
Selle dokumendi esimene avaldamine.

PolarFire FPGA temperatuur ja mahttage Andur

Iga PolarFire seade on varustatud temperatuuri ja volüümigatage Andur (TVS). TVS teatab die temperatuuri ja voltage seadme toiterööbastest digitaalsel kujul FPGA kangale.
TVS on realiseeritud 4-kanalilise ADC abil ja kanaliteave antakse järgmiselt:

• Kanal 0 – 1 V voltage pakkumine
• Kanal 1 – 1.8 V voltage pakkumine
• Kanal 2 – 2.5 V voltage pakkumine
• Kanal 3 – stantsi temperatuur

TVS väljastab 16-bitise kodeeritud väärtuse, mis tähistab voltage või temperatuur ja vastav kanali number. Temperatuur ja mahttagTeave tõlgitakse standardtemperatuuriks ja mahukstage väärtused. Lisateabe saamiseks vaadake UG0753: PolarFire FPGA turvalisuse kasutusjuhend.
See demo tõstab esile PolarFire'i TVS-funktsiooni, kasutades UART-põhist rakendust (GUI). Demodisain pumpab pidevalt andmeid TVS-i kanalitelt UART-i, mis kuvatakse GUI-l. See demokujundus näitab ka, kuidas simuleerida PolarFire seadme TVS-funktsiooni.
Demodisaini saab programmeerida kasutades ühte järgmistest valikutest:

• Töö kasutamine file: seadme programmeerimiseks töö abil file tarnitakse koos kujundusega files, vt Lisa 1: Seadme programmeerimine FlashPro Expressi abil, lk 12.
• Libero SoC kasutamine: seadme programmeerimiseks Libero SoC abil vt Libero Design Flow, lk 8. Kasutage seda suvandit, kui demokujundust muudetakse.

Disaininõuded
Järgmises tabelis on loetletud selle demodisaini riist- ja tarkvaranõuded.

Märkus. Selles juhendis näidatud Libero SmartDesign ja konfiguratsiooni ekraanipildid on ainult illustratiivsed. Viimaste värskenduste nägemiseks avage Libero kujundus.

Eeldused
Enne alustamist:

1. Demodisaini jaoks files allalaadimise link:
   http://soc.microsemi.com/download/rsc/?f=mpf_dg0852_df
2. Laadige alla ja installige Libero SoC (nagu näidatud webselle kujunduse sait) hostarvutis järgmisest asukohast:
   https://www.microsemi.com/product-directory/design-resources/1750-libero-soc
   ModelSimi, Synplify Pro ja FTDI draiverite uusimad versioonid sisalduvad Libero SoC installipaketis.

Demo disain
TVS-i disaini tipptaseme plokkskeem on näidatud järgmisel joonisel. Kõik neli TVS-i kanalit on disainis lubatud, et jälgida stantsi temperatuuri ja mahtutage rööpad. Kangaloogika hõivab TVS-i kanalite väljundid ja saadab CoreUART IP kaudu UART IF-i.

GUI võtab vastu kanalipõhised TVS-i väärtused ja dekodeerib nende kuvamiseks kirjeldatud viisil:
Surve temperatuur:
Temperatuurikanalite 16-bitine väljundväärtus on esitatud kelvinites ja seda saab dekodeerida, nagu on loetletud järgmises tabelis. Näiteksample, temperatuurikanali väljundväärtus 0x133B tähendab 307.56 Kelvinit.

Voltage:
Väljundites VALUE ja CHANNEL olevad andmed kehtivad ainult siis, kui on kinnitatud VALID väljund. Kui kanal blokeeritakse vastava kanali lubamise sisendi deassertimisega, siis väljunditel olevad kanaliandmed ei kehti isegi siis, kui on kinnitatud VALID väljund. Voltage kanalite 16-bitine väljundväärtus on esitatud millivoltides (mV) ja seda saab dekodeerida järgmises tabelis loetletud viisil. Näiteksample, kdtage kanali väljundväärtus 0x385E tähendab 1803.75 mV.

Disaini rakendamine
Järgmisel joonisel on näidatud TVS-i demodisaini Libero SoC tarkvaradisaini teostus.
Joonis 2 • TVS-i demokujundus

Tipptasemel disain sisaldab järgmisi komponente:

• TVS_IP_0 Makro
• Core_UART_0
• TVS_to_UART_0 loogika
• kell_gen_0
• INIT_MONITOR_0 ja PF_RESET_0

TVS_IP_0 Makro
Järgmisel joonisel on näidatud TVS-i liidese konfiguraator.GUI kuvab stantsi temperatuuri Celsiuse kraadides, teisendades Kelvini väärtusi. Celsiuse väärtus = Kelvini väärtus – 273.15

TVS_to_UART_0
TVS to UART loogika jäädvustab temperatuuri ja mahutage väärtused TVS-i makrost ja saadab andmed Core_UART_0-sse.

kell_gen_0
CCC on konfigureeritud genereerima 100 MHz kella.

Simulatsiooni voog
TVS-i simulatsioonimudel värskendab TVS-i makro väljundeid .mem-is antud lugemisjuhiste põhjal file või .txt file. The file TVS-i väljundite ümberlülitamiseks tuleb simulatsioonimudelile edastada nimi. Faili .mem salvestamiseks kasutatav parameeter file nime nimetatakse "TVS_MEMFILE”. Lisage käsu edastamiseks järgmine käsk vsim file nimi. -gTVS_MEMFILE=”PATH_TO_FILE_RELATIVE_TO_SIMULATION_FOLDER”

MEM File Vorming
Järgmine vorming file on kuueteistkümnes:

.mem file sisaldab simulatsiooniaega, millele järgneb sel ajal nelja ADC kanali digitaalsed väärtused (16-bitised). Kanali jaoks on vaja väärtust isegi siis, kui seda ei kasutata. Väärtus võib olla 0. Simulatsioon algab kõigi kanalite väljunditega 0. Mustrit saab .mem-is korrata mitu korda file kanali väljundi mitme väärtuse kajastamiseks. Mälu sisu file on piiratud 256 reaga.

Disaini simuleerimine
Libero projekt sisaldab TVS-i ploki simuleerimiseks mõeldud katselauda. Testpink salvestab CoreUART IP abil kõik neli TVS-i kanali väärtust. Nelja kanali digitaalsed väärtused edastatakse .mem kaudu file.

Simulatsiooni seaded
Et mem läbida file simuleerimiseks tehke järgmised sammud:

1. Avage Libero SoC projekti sätted (Projekt > Projekti sätted).
2. Valige Simulatsioonisuvandite alt Vsim-käsud. Sisestage - gTVS_MEMFILE=”tvs_values.mem” väljal Lisasuvandid ja seejärel klõpsake nuppu Salvesta.

A sample tvs_values.mem on esitatud simulatsioonikaustas. .mem file peab olema saadaval Libero projekti simulatsioonikaustas. Fail tvs_values.mem file jäädvustab TVS-i ploki 16-bitise digitaalväljundi erinevatel ajajuhtumitel.

Disaini simuleerimiseks toimige järgmiselt.

1. Paremklõpsake vahekaardil Kujundusvoog jaotises Verify Pre-Synthesis Design ja valige Ava interaktiivselt.
   Joonis 5 • Disainvoog – simuleeriKui simulatsioon on lõppenud, ilmub Wave aken, nagu on näidatud järgmisel joonisel. Kuna kõik neli kanalit on lubatud, väljastab TVS-i ahel nelja kanali väärtused antud ajahetkel väljundis VALUE koos kanali numbriga väljundis CHANNEL. Väljundites VALUE ja CHANNEL olevad andmed kehtivad ainult siis, kui on kinnitatud VALID väljund. Jälgige simulatsiooni tulemuste põhjal järgmist:
   • Pärast kanali teisendamiseks lubamist kulub TVS-i plokil teisenduse lõpuleviimiseks 390 mikrosekundit.
   • Igal kanalil on konversiooniviivitus 410 mikrosekundit.
   • Konversioonimäär on võrdne 1920 mikrosekundiga, mis on sama, mis TVS-i konfiguraatoris määratud konversioonimäär.
   • TVS-plokk genereerib väljundväärtused failis tvs_values.mem antud väärtuste põhjal file.
     
2. Sulgege ModelSim Pro ME ja Libero projekt.

Libero Design Flow

Selles peatükis kirjeldatakse demodisaini Libero disainivoogu. Libero disainivoog hõlmab järgmisi samme:

• Sünteesige
• Koht ja marsruut
• Kontrollige ajastust
• Bitivoo genereerimine
• Käivitage PROGRAMMI toiming
  Järgmine joonis näitab neid valikuid vahekaardil Kujundusvoog.

Joonis 7 • Libero Design Flow valikudSünteesige
Kujunduse sünteesimiseks toimige järgmiselt.

1. Topeltklõpsake aknas Design Flow nuppu Synthesize.
   Kui süntees on edukas, ilmub roheline linnuke, nagu on näidatud joonisel 7, lk 8.
2. Paremklõpsake Sünteesi ja valige View Teatada view sünteesiaruanne ja logi files vahekaardil Aruanded.

Koht ja marsruut

1. Topeltklõpsake aknas Design Flow ikooni Place and Route.
   Kui koht ja marsruut on edukad, kuvatakse roheline linnuke, nagu on näidatud joonisel 7, lk 8.
2. Paremklõpsake Koht ja marsruut ja valige View Teatada view koha ja marsruudi aruanne ja logi files vahekaardil Aruanded.

Ressursi kasutamine
Järgmises tabelis on loetletud disaini ressursikasutus pärast kohta ja marsruuti. Need väärtused võivad Libero erinevate käikude, seadistuste ja külviväärtuste puhul veidi erineda.

Kontrollige ajastust
Ajastuse kontrollimiseks toimige järgmiselt.

1. Topeltklõpsake aknas Design Flow nuppu Verify Timing.
2. Kui disain vastab edukalt ajastusnõuetele, kuvatakse roheline linnuke, nagu on näidatud joonisel 7, lk 8.
3. Paremklõpsake Kinnita ajastus ja valige View Teatada view kontrolli ajastuse aruanne ja logi files vahekaardil Aruanded.

Looge FPGA massiivi andmed
FPGA massiivi andmete genereerimiseks topeltklõpsake Design Flow aknas nuppu Generate FPGA Array Data.
Roheline linnuke kuvatakse pärast FPGA massiivi andmete edukat genereerimist, nagu on näidatud joonisel 7, lk 8.

Bitivoo genereerimine
Bitivoo genereerimiseks toimige järgmiselt.

1. Topeltklõpsake vahekaardil Kujundusvoo ikooni Generate Bitstream.
   Kui bitivoog on edukalt genereeritud, ilmub roheline linnuke, nagu on näidatud joonisel 7, lk 8.
2. Paremklõpsake Generate Bitstream ja valige View Teatada view vastav logi file vahekaardil Aruanded.

Käivitage PROGRAMMI toiming
Pärast bitivoo genereerimist tuleb PolarFire seade programmeerida. PolarFire seadme programmeerimiseks toimige järgmiselt.

1. Veenduge, et laual on seadistatud järgmised hüppaja sätted.
2. Ühendage toitekaabel plaadi J9 pistikuga.
3. Ühendage USB-kaabel hostarvutist plaadi J5-ga (FTDI-port).
4.  Lülitage plaat sisse, kasutades liuglülitit SW3.
5. Topeltklõpsake vahekaardil Libero > Design Flow käsku Run PROGRAM Action.
   Kui seade on programmeeritud edukalt, kuvatakse roheline linnuke, nagu näidatud joonisel 7, lk 8.

Demo käitamine

Selles peatükis kirjeldatakse, kuidas installida ja kasutada TVS-i demo käivitamiseks graafilist kasutajaliidest (GUI). PolarFire TVS-i demorakendus on lihtne GUI, mis töötab hostarvutis PolarFire'i seadmega suhtlemiseks.
GUI installimiseks toimige järgmiselt.

1. Ekstraktige faili mpf_dg0852_df.rar sisu file. Topeltklõpsake kaustas mpf_dg0852_df\GUI\TVS_Monitor_GUI_Installer failil setup.exe file.
2. Järgige installiviisardis kuvatavaid juhiseid.
   Pärast edukat installimist kuvatakse hostarvuti töölaua menüüs Start TVS_Monitor_GUI.

TVS-i demo käivitamiseks toimige järgmiselt.

1. Rakenduse käivitamiseks klõpsake menüüs Start nuppu TVS_Monitor_GUI. Veenduge, et plaat on ühendatud ja sobiv logikaust on valitud.
2. Klõpsake nuppu Ühenda. Eduka ühenduse korral näitab GUI temperatuuri ja mahtutage väärtused. Logi sisse file on loodud ajaga stamp aastal file nimi logikausta asukohas.
   Vaikimisi osutab logikaust tugiteenuseleFiles' kausta installikataloogis. Kasutaja saab enne plaadiga ühenduse loomist muuta logikausta asukohta.
   Märkus. Veenduge, et logikaust ei oleks süsteemiga piiratud asukoht. Sel juhul peab kasutaja käivitama GUI administraatoriõigustega (paremklõpsake ja käivitage administraatorina).
3. Ülemine piir, alumine piir ja iga kanali minimaalne logimise variatsioon on seadistatavad failis setup.ini file. Kanali väärtused logitakse logisse file kui failis setup.ini esineb variatsioon, mis ületab määratud 'min var' väärtusi file.
   Järgmisel joonisel on näidatud standardne temperatuur ja mahttage kanali 0 väärtused (1.05 V). Graafik vastab kanali 0 väärtustele. Samamoodi valige teised kanalid ja view nende vastavad väärtused ja graafikud.
   Joonis 8 • COM-pordi valimine ja ühendamine – kanal 0 Märkus: GUI värskendab TVS-i kanali väärtusi väljale Viivitus (ms) sisestatud viivitusega.

Lisa 1: Seadme programmeerimine FlashPro Expressi abil

Selles jaotises kirjeldatakse, kuidas programmeerida PolarFire seadet .job programmeerimisega file kasutades FlashPro Expressi. Töö file on saadaval järgmise kujundusega files kausta asukoht:
mpf_dg0852_df\Programmitöö_töö
Seadme programmeerimiseks toimige järgmiselt.

1. Veenduge, et hüppaja seadistused plaadil oleksid samad, mis on loetletud tabelis 5, lk 10.
   Märkus. Toiteallika lüliti peab olema hüppajaühenduste tegemise ajal välja lülitatud. v
2. Ühendage toitekaabel plaadi J9 pistikuga.
3. Ühendage USB-kaabel hostarvutist plaadi J5 (FTDI-porti) külge.
4. Lülitage plaat sisse, kasutades liuglülitit SW3.
5. Käivitage hostarvutis tarkvara FlashPro Express.
6. Uue tööprojekti loomiseks, nagu on näidatud järgmisel joonisel, klõpsake nuppu Uus või valige menüüst Project menüüst FlashPro Express Job Uus tööprojekt.
7. 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: \mpf_dg0852_df\Programmitöö_töö.
   • FlashPro Expressi tööprojekti asukoht: klõpsake nuppu Sirvi ja navigeerige asukohta, kuhu soovite projekti salvestada.
     Joonis 10 • Uus tööprojekt rakendusest FlashPro Express Job
8. Klõpsake nuppu OK. Vajalik programmeerimine file on valitud ja valmis seadmesse programmeerimiseks.
9. 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.
   Joonis 11 • Seadme programmeerimine
10. Seadme programmeerimiseks klõpsake nuppu RUN. Kui seade on edukalt programmeeritud, kuvatakse olek RUN PASSED, nagu on näidatud järgmisel joonisel. TVS-i demo käivitamiseks vaadake jaotist Demo käitamine, lk 11.
11. Sulgege FlashPro Express või klõpsake vahekaardil Projekt nuppu Välju.

Lisa 2: TCL-skripti käitamine

TCL-skriptid on kujunduses ette nähtud files kaustas kataloogis TCL_Scripts. Vajadusel saab projekteerimisvoogu reprodutseerida projekteerimisest kuni töö genereerimiseni file.
TCL-i käivitamiseks toimige järgmiselt.

1. Käivitage Libero tarkvara
2. Valige Projekt > Käivita skript….
3. Klõpsake nuppu Sirvi ja valige allalaaditud kataloogist TCL_Scripts script.tcl.
4. Klõpsake käsul Käivita.
   Pärast TCL-skripti edukat täitmist luuakse Libero projekt kataloogis TCL_Scripts.
   TCL-skriptide kohta lisateabe saamiseks vaadake mpf_dg0852_df/TCL_Scripts/readme.txt.
   TCL-käskude kohta lisateabe saamiseks vaadake Libero® SoC TCL-i käskude juhendit. TCL-i skripti käivitamisel tekkinud päringute korral võtke ühendust tehnilise toega

Dokumendid / Ressursid

Microsemi DG0852 PolarFire FPGA temperatuur ja mahttage Andur [pdfKasutusjuhend DG0852 PolarFire FPGA temperatuur ja mahttage Andur, DG0852, PolarFire FPGA temperatuur ja voltage Andur, PolarFire FPGA, temperatuur ja voltage Sensor, Voltage Andur, andur

Viited

• Kasutusjuhend