Tạo bộ tổng Reset Release cho Intel Stratix 10 và Intel Agilex FPGA

Mục Lục

• Giới thiệu
• Cấu trúc Stratix 10 và Agilex FPGA
• Vấn đề về reset trong quá trình cấu hình
• Tạo bộ tổng reset Release Intel FPGA IP
• Cách sử dụng Reset Release IP

Giới thiệu

Trong video ngắn này, tôi sẽ nói về một IP quan trọng có tên là Reset Release Intel FPGA IP, và tại sao nó là một yếu tố quan trọng trong việc triển khai các thiết kế FPGA Intel Stratix 10 và Intel Agilex. Trong video này, tôi sẽ giải thích về cấu trúc của các thiết bị Stratix 10 và Agilex, những vấn đề liên quan đến reset trong quá trình cấu hình và cách sử dụng Reset Release IP để giải quyết các vấn đề này.

Cấu trúc Stratix 10 và Agilex FPGA

Cấu trúc của các FPGA Intel Stratix 10 và Intel Agilex được thực hiện thông qua Secure Device Manager (SDM). SDM là một khối vi xử lý nhỏ gửi dữ liệu cấu hình đến từng phần trong FPGA. Mỗi phần trong FPGA có một vi xử lý riêng giúp đảm bảo quá trình cấu hình của phần đó. Cấu hình của các phần được thực hiện theo cách gần như tuần tự. Mỗi phần bắt đầu cấu hình một cách không đồng bộ so với nhau, dẫn đến việc các khu vực khác nhau trong phần bắt đầu vào chế độ người dùng trước khi phần đó hoàn toàn được cấu hình. Điều này tạo ra một trạng thái chuyển tiếp trong thiết kế ban đầu dự định trở thành trạng thái cuối cùng. Để minh họa rõ hơn điều này, hãy xem xét một ví dụ về một máy trạng thái được thiết kế để đảm bảo hoạt động chính xác của máy trạng thái.

🔥 Đầu bài: Cấu trúc và vấn đề về reset trong việc cấu hình FPGA

Vấn đề về reset trong quá trình cấu hình

Trong ví dụ trên, logic reset của bạn phải giữ siết mạch vải FPGA trong trạng thái reset cho đến khi toàn bộ mạch vải chuyển sang chế độ người dùng. Nếu không có reset đủ mạnh, máy trạng thái sẽ bắt đầu hoạt động, trong khi một phần của thiết bị vẫn đang được kích hoạt và logic liền kề trong máy trạng thái đã được đông cứng. Điều này có thể dẫn đến việc máy trạng thái nhập vào một trạng thái không hợp lệ hoặc không xác định. Để giải quyết vấn đề này, chúng ta cần sử dụng Reset Release IP để giữ mạch trong trạng thái reset cho đến khi toàn bộ mạch đã chuyển sang chế độ người dùng.

🔥 Phần 1: Vấn đề về reset trong quá trình cấu hình

Tạo bộ tổng reset Release Intel FPGA IP

Việc tạo bộ tổng Reset Release IP rất đơn giản. Đầu tiên, bạn cần tìm Reset Release Intel FPGA IP trong IP catalog và tiến hành tạo IP của bạn bằng cách chọn giao diện là giao diện reset hoặc giao diện dẫn. Sau đó, hãy thực hiện bộ mã shell cho IP Reset Release như ví dụ dưới đây:

-- Ví dụ VHDL về Reset Release IP

reset_release_ip_inst: entity work.reset_release_ip
    generic map (
        -- Các thông số của IP
    )
    port map (
        -- Các tín hiệu vào và ra của IP
    );

Ví dụ trên mô tả việc sử dụng Reset Release IP để giữ reset cho PLL cho đến khi FPGA được hoàn toàn cấu hình. Tín hiệu lock của PLL được kết nối với tín hiệu reset để đảm bảo rằng thiết kế trong FPGA sẽ được reset mỗi khi PLL cần phải được khóa lại hoặc khi khách hàng quyết định reset thiết kế.

🔥 Phần 2: Tạo bộ tổng Reset Release Intel FPGA IP

Cách sử dụng Reset Release IP

Có một số cách để sử dụng Reset Release IP trong thiết kế của bạn. Một cách là sử dụng tín hiệu init_done từ Reset Release IP để điều khiển reset của PLL. Tín hiệu init_done được nhận từ Reset Release IP được sử dụng để đảm bảo rằng toàn bộ mạch trong FPGA đã chuyển sang chế độ người dùng trước khi PLL được khóa. Bạn cũng có thể sử dụng tín hiệu init_done để kết hợp với tín hiệu khóa của PLL trong quá trình reset.

Cách sử dụng Reset Release IP khác là sử dụng tín hiệu reset đầu vào reset_pll để reset PLL cùng với thiết kế đang chạy trên FPGA. Điều này cho phép bạn reset toàn bộ thiết kế trong FPGA khi tín hiệu reset được nhận.

🔥 Phần 3: Cách sử dụng Reset Release IP

Tổng kết

Trong bài viết này, chúng ta đã tìm hiểu về Reset Release Intel FPGA IP, một IP quan trọng trong việc giải quyết các vấn đề liên quan đến reset trong quá trình cấu hình FPGA. Chúng ta đã xem xét cấu trúc của các thiết bị Stratix 10 và Agilex FPGA và nhận thấy tại sao reset đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động chính xác của thiết kế. Chúng ta cũng đã tìm hiểu cách tạo và sử dụng Reset Release IP để giải quyết các vấn đề này.

Cảm ơn các bạn đã lắng nghe!

Câu hỏi thường gặp

❓ Câu hỏi 1: Reset Release Intel FPGA IP phù hợp với loại FPGA nào?

️🔎 Trả lời: Reset Release Intel FPGA IP phù hợp với cả Intel Stratix 10 và Intel Agilex FPGA.

❓ Câu hỏi 2: Tôi nên sử dụng Reset Release IP như thế nào để đảm bảo thiết kế FPGA của mình hoạt động chính xác?

️🔎 Trả lời: Bạn có thể sử dụng Reset Release IP để giữ mạch FPGA trong trạng thái reset cho đến khi toàn bộ mạch được hoàn toàn cấu hình. Bạn có thể kết hợp tín hiệu init_done từ Reset Release IP với tín hiệu khóa của PLL để đồng bộ tiến trình reset hoặc sử dụng tín hiệu reset trực tiếp từ Reset Release IP để reset thiết kế và PLL cùng một lúc.

❓ Câu hỏi 3: Tôi có thể sử dụng Reset Release IP trong các thiết kế khác ngoài máy trạng thái không?

️🔎 Trả lời: Đúng, Reset Release IP không chỉ áp dụng cho máy trạng thái, mà còn có thể được sử dụng trong nhiều loại thiết kế FPGA khác nhau để đảm bảo trạng thái ban đầu chính xác của thiết kế.