Pengesanan dan Pembetulan Ralat Microsemi DG0618 pada Peranti SmartFusion2 menggunakan Memori DDR
Ibu Pejabat Korporat Microsemi
One Enterprise, Aliso Viejo,
CA 92656 Amerika Syarikat
Dalam Amerika Syarikat: +1 800-713-4113
Di luar AS: +1 949-380-6100
Faks: +1 949-215-4996
e-mel: sales.support@microsemi.com
www.microsemi.com
© 2017 Microsemi Corporation. Hak cipta terpelihara. Microsemi dan logo Microsemi ialah tanda dagangan Microsemi Corporation. Semua tanda dagangan dan tanda perkhidmatan lain adalah hak milik pemilik masing-masing
Microsemi tidak membuat waranti, perwakilan atau jaminan mengenai maklumat yang terkandung di sini atau kesesuaian produk dan perkhidmatannya untuk apa-apa tujuan tertentu, dan Microsemi juga tidak memikul sebarang liabiliti yang timbul daripada aplikasi atau penggunaan mana-mana produk atau litar. Produk yang dijual di bawah ini dan mana-mana produk lain yang dijual oleh Microsemi telah tertakluk kepada ujian terhad dan tidak boleh digunakan bersama dengan peralatan atau aplikasi kritikal misi. Sebarang spesifikasi prestasi dipercayai boleh dipercayai tetapi tidak disahkan, dan Pembeli mesti menjalankan dan melengkapkan semua prestasi dan ujian lain produk, bersendirian dan bersama-sama dengan, atau dipasang dalam, mana-mana produk akhir. Pembeli tidak boleh bergantung pada mana-mana data dan spesifikasi prestasi atau parameter yang disediakan oleh Microsemi. Adalah menjadi tanggungjawab Pembeli untuk menentukan secara bebas kesesuaian mana-mana produk dan untuk menguji dan mengesahkan yang sama. Maklumat yang diberikan oleh Microsemi di bawah ini disediakan "seadanya, di mana ada" dan dengan semua kesilapan, dan keseluruhan risiko yang berkaitan dengan maklumat tersebut adalah sepenuhnya kepada Pembeli. Microsemi tidak memberikan, secara eksplisit atau tersirat, kepada mana-mana pihak apa-apa hak paten, lesen, atau mana-mana hak IP lain, sama ada berkenaan dengan maklumat itu sendiri atau apa-apa yang diterangkan oleh maklumat tersebut. Maklumat yang diberikan dalam dokumen ini adalah hak milik Microsemi, dan Microsemi berhak untuk membuat sebarang perubahan pada maklumat dalam dokumen ini atau kepada mana-mana produk dan perkhidmatan pada bila-bila masa tanpa notis.
Mengenai Microsemi
Microsemi Corporation (Nasdaq: MSCC) menawarkan portfolio komprehensif semikonduktor dan penyelesaian sistem untuk aeroangkasa & pertahanan, komunikasi, pusat data dan pasaran perindustrian. Produk termasuk litar bersepadu isyarat bercampur analog berprestasi tinggi dan keras sinaran, FPGA, SoC dan ASIC; produk pengurusan kuasa; pemasaan dan peranti penyegerakan serta penyelesaian masa yang tepat, menetapkan piawaian masa dunia; peranti pemprosesan suara; penyelesaian RF; komponen diskret; penyelesaian storan dan komunikasi perusahaan, teknologi keselamatan dan anti-t berskalaamper produk; Penyelesaian Ethernet; IC dan rentang tengah Power-over-Ethernet; serta keupayaan dan perkhidmatan reka bentuk tersuai. Microsemi beribu pejabat di Aliso Viejo, California, dan mempunyai kira-kira 4,800 pekerja di seluruh dunia. Ketahui lebih lanjut di www.microsemi.com.
Sejarah Semakan
Sejarah semakan menerangkan perubahan yang telah dilaksanakan dalam dokumen. Perubahan disenaraikan mengikut semakan, bermula dengan penerbitan terkini.
- Semakan 4.0
Mengemas kini dokumen untuk keluaran perisian Libero v11.8. - Semakan 3.0
Mengemas kini dokumen untuk keluaran perisian Libero v11.7. - Semakan 2.0
Mengemas kini dokumen untuk keluaran perisian Libero v11.6. - Semakan 1.0
Keluaran awal untuk keluaran perisian Libero SoC v11.5.
Pengesanan dan Pembetulan Ralat pada Peranti SmartFusion2 menggunakan Memori DDR
pengenalan
Dalam persekitaran yang mudah terdedah kepada gangguan peristiwa tunggal (SEU), memori akses rawak (RAM) terdedah kepada ralat sementara yang disebabkan oleh ion berat.
Dokumen ini menerangkan keupayaan EDAC SoC FPGA, yang digunakan dalam aplikasi dengan kenangan yang disambungkan melalui subsistem mikropengawal (MSS) DDR (MDDR).
Pengawal EDAC yang dilaksanakan dalam peranti SmartFusion2 menyokong pembetulan ralat tunggal dan pengesanan ralat berganda (SECDED). Semua kenangan—memori capaian rawak statik (eSRAM), DDR, DDR berkuasa rendah (LPDDR) yang dipertingkatkan—dalam peranti SmartFusion2 MSS dilindungi oleh SECDED. Memori akses rawak dinamik (SDRAM) segerak DDR boleh menjadi DDR2, DDR3 atau LPDDR1, bergantung pada konfigurasi MDDR dan keupayaan ECC perkakasan.
Subsistem SmartFusion2 MDDR menyokong ketumpatan memori sehingga 4 GB. Dalam demo ini, anda boleh memilih mana-mana lokasi memori 1 GB dalam ruang alamat DDR (0xA0000000 hingga 0xDFFFFFFF).
Apabila SECDED didayakan:
- Operasi tulis mengira dan menambah 8 bit kod SECDED (kepada setiap 64 bit data)
- Operasi baca membaca dan menyemak data terhadap kod SECDED yang disimpan untuk menyokong pembetulan ralat 1-bit dan pengesanan ralat 2-bit
Ilustrasi berikut menerangkan gambarajah blok SmartFusion2 EDAC pada DDR SDRAM.
Rajah 1 • Rajah Blok Aras Atas
Ciri EDAC DDR menyokong perkara berikut:
- Mekanisme SECDED
- Menyediakan gangguan kepada pemproses ARM Cortex-M3 dan fabrik FPGA apabila pengesanan ralat 1-bit atau ralat 2-bit
- Menyimpan bilangan ralat 1-bit dan 2-bit dalam daftar pembilang ralat
- Menyimpan alamat lokasi memori yang terjejas oleh ralat 1-bit atau 2-bit terakhir
- Menyimpan data ralat 1-bit atau 2-bit dalam daftar SECDED
- menyediakan isyarat bas ralat kepada fabrik FPGA
Untuk mendapatkan maklumat lanjut tentang EDAC, lihat UG0443: SmartFusion2 dan IGLOO2 Panduan Pengguna Keselamatan dan Kebolehpercayaan FPGA dan UG0446: SmartFusion2 dan IGLOO2 FPGA Panduan Pengguna Antara Muka DDR Berkelajuan Tinggi.
Keperluan Reka Bentuk
Jadual berikut menyenaraikan keperluan reka bentuk.
Jadual 1 • Keperluan Reka Bentuk
- Penerangan Keperluan Reka Bentuk
- Keperluan Perkakasan
- Papan Kit Pembangunan Lanjutan SmartFusion2 Rev B atau lebih baru
- Pengaturcara FlashPro5 atau lebih baru
- Kabel USB A ke mini-B USB
- Penyesuai kuasa 12 V
- Papan anak perempuan DDR3
- Sistem Pengendalian Mana-mana 64-bit atau 32-bit Windows XP SP2
- Mana-mana Windows 64 32-bit atau 7-bit
- Keperluan Perisian
- Libero® System-on-Chip (SoC) v11.8
- SoftConsole v4.0
- Perisian pengaturcaraan FlashPro v11.8
- Hos Pemacu PC USB ke pemacu UART
- Rangka kerja untuk menjalankan demonstrasi pelanggan Microsoft .NET Framework 4
Reka Bentuk Demo
Reka bentuk demo files tersedia untuk dimuat turun dari laluan berikut dalam Microsemi webtapak: http://soc.microsemi.com/download/rsc/?f=m2s_dg0618_liberov11p8_df
Reka bentuk demo files termasuk:
- Konfigurasi DDR File
- DDR_EDAC
- Pengaturcaraan files
- GUI boleh laku
- Baca saya file
Ilustrasi berikut menerangkan struktur peringkat atas reka bentuk files. Untuk butiran lanjut, lihat readme.txt file.
Rajah 2 • Reka Bentuk Demo Struktur Tahap Atas
Pelaksanaan Reka Bentuk Demo
Subsistem MDDR mempunyai pengawal EDAC khusus. EDAC mengesan ralat 1-bit atau ralat 2-bit apabila data dibaca daripada memori. Jika EDAC mengesan ralat 1-bit, pengawal EDAC membetulkan bit ralat. Jika EDAC didayakan untuk semua ralat 1-bit dan 2-bit, pembilang ralat yang sepadan dalam daftar sistem akan dinaikkan dan sampukan yang sepadan dan isyarat bas ralat kepada fabrik FPGA dijana.
Ini berlaku dalam masa nyata. Untuk menunjukkan ciri SECDED ini, ralat diperkenalkan secara manual dan pengesanan dan pembetulan diperhatikan.
Reka bentuk demo ini melibatkan pelaksanaan langkah berikut:
- Dayakan EDAC
- Tulis data ke DDR
- Baca data daripada DDR
- Lumpuhkan EDAC
- Korup 1 atau 2 bit
- Tulis data ke DDR
- Dayakan EDAC
- Baca data
- Dalam kes ralat 1-bit, pengawal EDAC membetulkan ralat, mengemas kini daftar status yang sepadan dan memberikan data yang ditulis dalam Langkah 2 pada operasi baca yang dilakukan pada Langkah 8.
- Dalam kes ralat 2-bit, gangguan yang sepadan dijana dan aplikasi mesti membetulkan data atau mengambil tindakan yang sesuai dalam pengendali gangguan. Kedua-dua kaedah ini ditunjukkan dalam demo ini.
Dua ujian dilaksanakan dalam tunjuk cara ini: ujian gelung dan ujian manual dan ia boleh digunakan untuk ralat 1-bit dan 2-bit.
Ujian Gelung
Ujian gelung dilaksanakan apabila peranti SmartFusion2 menerima arahan ujian gelung daripada GUI. Pada mulanya, semua pembilang ralat dan daftar berkaitan EDAC diletakkan dalam keadaan RESET.
Langkah-langkah berikut dilaksanakan untuk setiap lelaran.
- Dayakan pengawal EDAC
- Tulis data ke lokasi memori DDR tertentu
- Lumpuhkan pengawal EDAC
- Tulis data yang disebabkan ralat 1-bit atau 2-bit ke lokasi memori DDR yang sama
- Dayakan pengawal EDAC
- Baca data dari lokasi memori DDR yang sama
- Hantar pengesanan ralat 1-bit atau 2-bit dan data pembetulan ralat 1-bit sekiranya berlaku ralat 1-bit ke GUI
Ujian manual
Kaedah ini membenarkan ujian manual pengesanan dan pembetulan ralat 1-bit dan pengesanan ralat 2-bit untuk alamat memori DDR (0xA0000000 hingga 0xDFFFFFFF) dengan permulaan. Ralat 1-bit/2-bit diperkenalkan secara manual ke alamat memori DDR yang dipilih. Data yang diberikan ditulis ke lokasi memori DDR yang dipilih dengan EDAC didayakan. Data ralat 1-bit atau 2-bit yang rosak kemudiannya ditulis ke lokasi memori yang sama dengan EDAC dilumpuhkan. Maklumat mengenai ralat 1-bit atau 2-bit yang dikesan direkodkan apabila data dibaca dari lokasi memori yang sama dengan EDAC didayakan. Pengawal DMA berprestasi tinggi
(HPDMA) digunakan untuk membaca data daripada memori DDR. Pengendali gangguan pengesanan ralat dwi-bit dilaksanakan untuk mengambil tindakan yang sesuai apabila ralat 2-bit dikesan.
Ilustrasi berikut menerangkan operasi demo EDAC.
Rajah 3 • Aliran Reka Bentuk
Nota: Untuk ralat 2-bit, apabila pemproses Cortex-M3 membaca data, pelaksanaan kod masuk ke pengendali kerosakan keras, kerana gangguan yang diterima lewat untuk pemproses bertindak balas. Pada masa ia bertindak balas kepada gangguan, ia mungkin telah melepasi data dan secara tidak sengaja melancarkan arahan. Akibatnya, HRESP berhenti memproses data yang salah. Pengesanan ralat 2-bit menggunakan HPDMA untuk membaca data dari lokasi alamat DDR, yang mengarahkan pemproses yang membaca data mempunyai ralat 2-bit dan sistem harus mengambil tindakan yang sesuai untuk memulihkan (ECC interrupt Handler).
Menyediakan Reka Bentuk Demo
Bahagian ini menerangkan persediaan papan Kit Pembangunan Lanjutan SmartFusion2, pilihan GUI dan cara melaksanakan reka bentuk demo.
Langkah berikut menerangkan cara untuk menyediakan demo:
- Sambungkan satu hujung kabel mini-B USB ke penyambung J33 yang disediakan dalam papan SmartFusion2 Advanced Development Kit. Sambungkan hujung kabel USB yang satu lagi ke PC hos. Diod pemancar cahaya (LED) DS27 mesti menyala, menandakan pautan UART telah diwujudkan. Pastikan pemacu jambatan USB ke UART dikesan secara automatik (boleh disahkan dalam Pengurus Peranti), seperti yang ditunjukkan dalam rajah berikut.
Rajah 4 • Pemacu Jambatan USB ke UART
Jika pemacu jambatan USB ke UART tidak dipasang, muat turun dan pasang pemacu daripada: www.microsemi.com/soc/documents/CDM_2.08.24_WHQL_Certified.zip. - Sambungkan pelompat pada papan Kit Pembangunan Lanjutan SmartFusion2, seperti ditunjukkan dalam Jadual 4, halaman 11. Suis bekalan kuasa SW7 mesti dimatikan, semasa membuat sambungan pelompat.
Rajah 5 • Persediaan Papan Kit Pembangunan Lanjutan SmartFusion2
Antara Muka Pengguna Grafik
Bahagian ini menerangkan GUI Demo DDR – EDAC.
Rajah 6 • DDR – EDAC Demo GUI
GUI menyokong ciri berikut:
- Pemilihan port COM dan Kadar Baud
- Pemilihan tab pembetulan ralat 1-bit atau pengesanan ralat 2-bit
- Medan alamat untuk menulis atau membaca data ke atau dari alamat DDR yang ditentukan
- Medan data untuk menulis atau membaca data ke atau dari alamat DDR yang ditentukan
- Bahagian Konsol Bersiri untuk mencetak maklumat status yang diterima daripada aplikasi
- Dayakan EDAC/Lumpuhkan EDAC: Mendayakan atau melumpuhkan EDAC
- Tulis: Membenarkan menulis data ke alamat yang ditentukan
- Baca: Membenarkan membaca data dari alamat yang ditentukan
- Ujian gelung HIDUP/MATI: Membolehkan menguji mekanisme EDAC dalam kaedah gelung
- Permulaan: Membolehkan untuk memulakan lokasi memori yang dipratentukan (dalam demo ini A0000000-A000CFFF)
Menjalankan Reka Bentuk Demo
Langkah-langkah berikut menerangkan cara menjalankan reka bentuk:Langkah berikut menerangkan cara menjalankan reka bentuk:
- Hidupkan suis bekalan, SW7.
- Program peranti SmarFusion2 dengan pengaturcaraan file disediakan dalam reka bentuk files.(\PengaturcaraanFile\EDAC_DDR3.stp) menggunakan perisian reka bentuk FlashPro, seperti ditunjukkan dalam rajah berikut.
Rajah 7 • Tetingkap Pengaturcaraan FlashPro
- Tekan suis SW6 untuk menetapkan semula papan selepas pengaturcaraan berjaya.
- Lancarkan GUI Demo EDAC_DDR boleh laku file terdapat dalam reka bentuk files (\GUI Executable\ EDAC_DDR.exe). Tetingkap GUI dipaparkan, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 8, halaman 9.
- Klik Sambung, ia memilih port COM dan mewujudkan sambungan. Sambungkan perubahan pilihan kepada Putuskan sambungan.
- Pilih tab Pembetulan Ralat 1-bit atau Pengesanan Ralat 2-bit.
- Ujian Manual dan Loop boleh dilakukan.
- Klik Permulaan untuk memulakan memori DDR untuk melaksanakan ujian Manual dan Gelung, mesej penyiapan permulaan dipaparkan pada Konsol Bersiri, seperti ditunjukkan dalam Rajah 8, halaman 9.
Rajah 8 • Tetingkap Permulaan Selesai
Menjalankan Ujian Gelung
Klik Ujian Gelung HIDUP. Ia berjalan dalam mod gelung di mana pembetulan berterusan dan pengesanan ralat dilakukan. Semua tindakan yang dilakukan dalam peranti SmartFusion2 dilog dalam bahagian Konsol Bersiri GUI.
Jadual 2 • Alamat Memori DDR3 yang digunakan dalam Ujian Gelung
- Memori DDR3
- Pembetulan ralat 1-bit 0xA0008000
- Pengesanan ralat 2-bit 0xA000C000
Menjalankan Ujian Manual
Dalam kaedah ini, ralat diperkenalkan secara manual menggunakan GUI. Gunakan langkah berikut untuk melaksanakan pembetulan ralat 1-bit atau pengesanan ralat 2-bit.
Jadual 3 • Alamat Memori DDR3 yang digunakan dalam Ujian Manual
Medan Alamat Input dan Data (gunakan nilai Heksadesimal 32-bit).
- Memori DDR3
- Pembetulan ralat 1-bit 0xA0000000-0xA0004000
- Pengesanan ralat 2-bit 0xA0004000-0xA0008000
- Klik Dayakan EDAC.
- Klik Tulis.
- Klik Lumpuhkan EDAC.
- Tukar satu bit (sekiranya pembetulan ralat 1-bit) atau dua bit (sekiranya pengesanan ralat 2-bit) dalam medan Data (memperkenalkan ralat).
- Klik Tulis.
- Klik Dayakan EDAC.
- Klik Baca.
- Perhatikan Paparan Kiraan Ralat dan medan Data dalam GUI. Nilai kiraan ralat meningkat sebanyak 1.
Tetingkap pembetulan gelung ralat 1-bit ditunjukkan dalam rajah berikut.
Rajah 9 • Tetingkap Pengesanan Gelung Ralat 1-bit
Tetingkap manual pengesanan ralat 2-bit ditunjukkan dalam rajah berikut.
Rajah 10 • Tetingkap Manual Pengesanan Ralat 2-bit
Kesimpulan
Demo ini menunjukkan keupayaan SmartFusion2 SECDED untuk subsistem MDDR.
Lampiran: Tetapan Jumper
Jadual berikut menunjukkan semua pelompat yang diperlukan untuk ditetapkan pada Kit Pembangunan Lanjutan SmartFusion2.
Jadual 4 • Tetapan Pelompat Kit Pembangunan Lanjutan SmartFusion2
Pelompat : Pin (Daripada) : Pin (Kepada) : Komen
- J116, J353, J354, J54 1 2 Ini ialah tetapan pelompat lalai bagi Advanced
- J123 2 3 Papan Kit Pembangunan. Pastikan pelompat ini ditetapkan dengan sewajarnya.
- J124, J121, J32 1 2 JTAG pengaturcaraan melalui FTDI
DG0618 Panduan Demo Semakan 4.0
Dokumen / Sumber
 |
Pengesanan dan Pembetulan Ralat Microsemi DG0618 pada Peranti SmartFusion2 menggunakan Memori DDR [pdf] Panduan Pengguna Pengesanan dan Pembetulan Ralat DG0618 pada Peranti SmartFusion2 menggunakan Memori DDR, DG0618, Pengesanan Ralat dan Pembetulan pada Peranti SmartFusion2 menggunakan Memori DDR, Peranti SmartFusion2 menggunakan Memori DDR, Memori DDR |
