DNA 値

図5-16 ^{に示す よ う に、}Device DNA ^は 57 ビ ッ ト の値です。

表 5-40 : BPI/SPI コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン オプ シ ョ ン レ ジ ス タ

説明

予約 BPI_sync_mode(1)

読み出 し コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン レ ジ ス タ (BPI_sync_mode に よ っ て指定、 詳細は XAPP587 ^を

参照)

予約 SPI_32bit_addr(2) SPI_buswidth(3)

SPI_read_opcode (59^{ページの表}2-13 ^参照)

ビ ッ ト

イ ンデ ッ ク ス 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

値 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1

注記 :

1. 67ページの 「同期読み出 し モー ド のサポー ト 」 を参照 し て く だ さ い。

2. 59ページの 「128Mb を超え る SPI のサポー ト 」 を参照 し て く だ さ い。

3. 58ページの 「マ ス タ ー SPI ^{デ ュ アル} (x2) お よ び ク ア ッ ド (x4) の読み出 し コ マ ン ド 」 を参照 し て く だ さ い。

X-Ref Target - Figure 5-15

図 5-15 : 7 ^{シ リ ーズ} FPGA ^の DSP DNA_PORT ^{デザイ ン} プ リ ミ テ ィ ブ

UG470_c5_15_110513

DIN DOUT

DNA_PORT

READ SHIFT CLK

動作

図5-16 ^に、DNA_PORT ^{デザ イ ン}プ リ ミ テ ィ ブの一般的な機能を示 し ます。FPGA ^{アプ リ ケーシ ョ} ンは、 最初に DNA_PORT プ リ ミ テ ィ ブ をデザ イ ン内で イ ン ス タ ン シエー ト し てお く 必要があ り ま す (図5-15 参照)。

Device DNA を読み出すには、 まず FPGA アプ リ ケーシ ョ ンが DNA_PORT 出力シ フ ト レ ジ ス タ に DNA ^{値を送信 し ます。}READ ^入力は、CLK の立ち上が り エ ッ ジの と き にアサー ト さ れてい る 必要があ り ます (表5-41 参照)。 こ れに よ り 、 出力シ フ ト レ ジ ス タ に DNA の 57 ビ ッ ト すべてが並 行 し て読み込まれます。READ ^操作は SHIFT 操作 よ り も 優先 さ れます。

DNA ビ ッ ト の読み出 し を継続す る には、表5-41 に示す よ う に、CLK の立ち上が り エ ッ ジの後で SHIFT を アサー ト す る 必要があ り ます。 こ れで、 出力シ フ ト レ ジ ス タ の値が DOUT 出力にシ フ ト

さ れます。DIN 入力の値は、 シ フ ト レ ジ ス タ にシ フ ト さ れます。

READ ^と SHIFT ^の両方が Low の場合、 出力シ フ ト レ ジ ス タ の値が保持 さ れ、DOUT ^{の値 も 変わ} り ません。DNA の メ モ リ 仕様については、各 7 シ リ ーズ FPGA デー タ シー ト を参照 し て く だ さ い。

DNA ^の拡張

図5-17 に示す と お り 、DNA_PORT プ リ ミ テ ィ ブ を使用す る アプ リ ケーシ ョ ンのほ と ん どは、DIN デー タ 入力を定数に接続 し てい ます。

X-Ref Target - Figure 5-16

図 5-16 : DNA_PORT ^の動作

56 0

57-Bit Device DNA

Factory Programmed, Unchangeable

56 0

DIN 57-Bit Loadable Shift Register DOUT

READ = 1 SHIFT=1

UG470_c5_16_110513

CLK

Read = 0

表 5-41 : DNA_PORT ^の動作

動作 DIN READ SHIFT CLK シ フ ト レ ジ ス タ DOUT

HOLD X 0 0 X 前の値を保持 前の値を保持

READ X 1 X 57 ビ ッ ト の DNA をすべて読み込み ID のビ ッ ト 56

SHIFT DIN 0 1 DIN ^{を ビ ッ ト} 0 にシ フ ト し 、 シ フ ト レ ジ ス

タ の値を DOUT にシ フ ト

シ フ ト レ ジ ス タ のビ ッ ト 56

注記 :

X = Don’t Care

= 立ち上が り ク ロ ッ ク エ ッ ジ

図5-18 の よ う に、DOUT シ リ アル出力ポー ト を DIN シ リ アル入力ポー ト に接続す る と DNA の長 さ を延長で き ます。 こ の よ う にす る と 、DNA を任意の長 さ に拡張で き ます。

ま た、FPGA ^{の ロ ジ ッ ク} リ ソ ー ス を使用 し て DNA に ビ ッ ト を追加す る こ と も 可能です。図5-19 に示す よ う に、FPGA アプ リ ケーシ ョ ンは DNA_PORT の DIN シ リ アル入力を介 し て追加の ビ ッ ト を挿入で き ます。ロ ジ ッ ク リ ソ ース を利用す る 場合は、固定値のビ ッ ト を追加す る こ と も 、Device DNA か ら 計算 し た変数のビ ッ ト を追加す る こ と も で き ます。

JTAG ^{に よ る} Device DNA ^および ID ^{へのア ク セス}

FPGA ^の内部 Device DNA は、 ベン ダー固有の XSC_DNA コ マ ン ド を使用 し て JTAG ^{ポー ト か ら} 読み出す こ と がで き ます。 こ の場合、XSC_DNA コ マ ン ド を発行す る 前に ISC_ENABLE を読み込 む必要があ り ま す。ISC_ENABLE ^{に よ っ て} FPGA デザ イ ン が停止 し ま す。XSC_DNA ^{コ マ ン ド} の発行後に FPGA デザ イ ン を再開 さ せ る には、ISC_DISABLE が必要です。

X-Ref Target - Figure 5-17

図 5-17 : 定数を シ フ ト イ ン

X-Ref Target - Figure 5-18

図 5-18 : ^{巡回シ フ ト}

X-Ref Target - Figure 5-19

図 5-19 : ビ ッ ト ス ト リ ーム固有の コ ー ド DIN DOUT

DNA_PORT

READ SHIFT CLK

UG470_c5_17_010513

0

DIN DOUT DNA_PORT

READ SHIFT CLK

UG470_c5_18_110513

UG470_c5_19_110513

DIN DOUT DNA_PORT

READ SHIFT CLK Application Code

DIN DOUT

READ SHIFT CLK READ

SHIFT CLK

図5-16 に示す よ う に、 デバ イ ス が Shift-DR ス テー ト に入 る と 、XSC_DNA コ マ ン ド に続いて ID のビ ッ ト 56 が TDO JTAG 出力に出力 さ れます。Device DNA の残 り のビ ッ ト お よ びレ ジ ス タ への 入力のデー タ は、JTAG コ ン ト ロ ー ラ ーが Shift-DR ス テー ト の と き に順次シ フ ト ア ウ ト さ れます。

固有の 64 ビ ッ ト ID はすべて、 ベン ダー固有の FUSE_DNA コ マ ン ド を使用 し て JTAG ポー ト か ら 読み出す こ と がで き ます。 機能性は XSC_DNA ^{と 同様ですが、}ID ^{の ビ ッ ト} 63 ^は FUSE_DNA コ マ ン ド 後に TDO JTAG 出力へ出力 さ れます。

iMPACT ^{に よ るデバイ ス} ID ^{へのア ク セス}

57 ^{ビ ッ ト の} Device DNA ^の値は、iMPACT で も 読み出す こ と がで き ます。FPGA ^{か ら} Device DNA を 読み出すには、readDna -p <position> を 実行 し ま す。Vivado デバ イ ス プ ロ グ ラ マ には Device DNA 値を読み出す機能 も 追加 さ れ る 予定です。

リ ー ド バ ッ ク および コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンの検証

ザ イ リ ン ク ス 7 シ リ ーズデバ イ ス では、SelectMAP、ICAPE2、 お よ び JTAG イ ン タ ーフ ェ イ ス を 介 し て コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン メ モ リ を読み出す こ と がで き ます。 リ ー ド バ ッ ク には、 リ ー ド バ ッ ク 検証 と リ ー ド バ ッ ク キ ャ プチ ャ の 2 種類があ り ます。 リ ー ド バ ッ ク 検証では、 ユーザー メ モ リ エ レ メ ン ト (LUT RAM、SRL、お よ びブ ロ ッ ク RAM) のその時点での値を含め、すべての コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン メ モ リ セルを読み出す こ と が可能です。 リ ー ド バ ッ ク キ ャ プチ ャ は リ ー ド バ ッ ク 検証の機能を さ ら に拡張 し た も ので、 すべての コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン メ モ リ セルの読み出 し に 加え、 すべての内部 CLB お よ び IOB レ ジ ス タ のその時点での ス テー ト も 読み出す こ と がで き 、 デ ザ イ ンのデバ ッ グに役立ち ます。

コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン メ モ リ を読み出すには、 リ ー ド バ ッ ク を開始す る コ マ ン ド シーケ ン ス を デバ イ ス に送信す る 必要があ り ます。 リ ー ド バ ッ ク の開始後、 デバ イ スは コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン

メ モ リ の内容を SelectMAP ま たは JTAG イ ン タ ーフ ェ イ ス に出力 し ます。

リ ー ド バ ッ ク コ マ ン ド シーケ ン ス は、 マ イ ク ロ プ ロ セ ッ サ、CPLD、 ま たは FPGA ベース のシ ス テ ムか ら 送信で き ます。 ま た、 ツールを使用 し て JTAG ベース の リ ー ド バ ッ ク 検証を実行す る こ と も 可能です。iMPACT はザ イ リ ン ク ス の ISE® ツールで提供 さ れてい る デバ イ ス プ ロ グ ラ ミ ン グ ツールで、7 シ リ ーズデバ イ ス のすべての リ ー ド バ ッ ク お よ び比較機能をサポー ト し てお り 、 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン エ ラ ーの有無を レ ポー ト す る 機能 も あ り ます。ChipScope™ Pro ツールで使用 が簡単な GUI で よ り 優れたデザ イ ンデバ ッ グ機能が提供 さ れる ため、 リ ー ド バ ッ ク キ ャ プチ ャ がデ ザ イ ンのデバ ッ グに使用 さ れる こ と はほ と んど あ り ませんが、iMPACT でキ ャ プチ ャ処理はサポー ト

さ れてい ません。 同様の機能が Vivado ラ ボ ツールで提供 さ れてい ます。

デバ イ ス か ら コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン メ モ リ の内容が読み出 さ れ る と 、 次に リ ー ド バ ッ ク ビ ッ ト ス ト リ ーム と コ ン フ ィ ギ ュ レ ーシ ョ ン ビ ッ ト ス ト リ ーム が比較 さ れ、 エ ラ ーの有無が判定 さ れ ま す。 こ の処理の詳細は、「 リ ー ド バ ッ クデー タ の検証」 で説明 し ます。

以降のセ ク シ ョ ンでは、SelectMAP イ ン タ ーフ ェ イ ス ま たは JTAG イ ン タ ーフ ェ イ ス を介 し た、 モ ノ リ シ ッ ク デバ イ ス の リ ー ド バ ッ ク 手順について説明 し ま す。ICAPE2 を介 し た リ ー ド バ ッ ク は SelectMAP イ ン タ ーフ ェ イ ス を介 し た リ ー ド バ ッ ク と 同様です。SSI デバ イ ス の場合、 リ ー ド バ ッ

ク の検証のみが iMPACT ツールでサポー ト さ れてい ます。

リ ー ド バ ッ ク を実行する ためのデザイ ンの準備

リ ー ド バ ッ ク を実行す る には、 ビ ッ ト ス ト リ ームに 2 つの設定を行っ てお く 必要があ り ます。1 ^つ はセ キ ュ リ テ ィ 設定で リ ー ド バ ッ ク の禁止 を 解除 し てお く こ と (security:none)、 も う 1 つは ビ ッ ト ス ト リ ーム暗号化を使用 し ない こ と です。 ま た、SelectMAP イ ン タ ー フ ェ イ ス を利用 し て リ ー ド バ ッ ク を行 う 場合は、persist オプシ ョ ン をPersist:Yesに設定す る 必要があ り ます。 こ の 設定を行っ ておかない と SelectMAP ^{デー タ} ピ ンは コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン後にユーザー I/O ^{と な} り 、 その後の コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン が行え な く な り ます。 バ ウ ン ダ リ ス キ ャ ン ポー ト を使用 し

て リ ー ド バ ッ ク を行 う 場合は、 最初に挙げたセキ ュ リ テ ィ お よ び暗号化のオプシ ョ ン以外に特別な 設定は必要あ り ません。

リ ー ド バ ッ ク キ ャ プチ ャ 機能 も 実行す る 場合は、ユーザーデザ イ ンに CAPTUREE2 プ リ ミ テ ィ ブ を イ ン ス タ ン シエー ト し てお き ます。 こ のほか、GCAPTURE コ マ ン ド を CMD レ ジ ス タ に書 き 込 む方法 も あ り ま す ( 「 リ ー ド バ ッ ク キ ャ プチ ャ 」 参照)^{。 ユーザー}レ ジ ス タ の ス テー ト を取 り 込む には、 ユーザーデザ イ ン で こ のプ リ ミ テ ィ ブの CAP 入力を ト リ ガー し 、 その時点での レ ジ ス タ 値 を コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン メ モ リ に格納 し ます。 レ ジ ス タ の値は、後で コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン メ モ リ と 一緒にデバ イ ス か ら 読み出 さ れます。

Persist ^{オプ シ ョ ン}

Persist ビ ッ ト ス ト リ ームオプシ ョ ンは、 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン後、多目的 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン ピ ンへの コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン ロ ジ ッ ク のア ク セ ス を維持 し ま す。 こ のオプシ ョ ンは、 主に コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン後の リ ー ド バ ッ ク ア ク セ ス用に SelectMAP ポー ト を保持す る 目的で使用 さ れ ま すが、 ほかの コ ン フ ィ ギ ュ レ ーシ ョ ンモー ド で も 利用で き ま す。JTAG コ ン フ ィ ギ ュ レ ー シ ョ ン では、 専用の JTAG ポー ト が常に利用可能な ため、Persist は必要あ り ません。Persist お よ び ICAP は同時に使用で き ません。

Persist オプシ ョ ンは、PROGRAM_B ピ ン をパルス し た り JTAG ポー ト を使用す る こ と な く 、 外部 コ ン ト ロ ー ラ ーか ら デバ イ ス を リ コ ン フ ィ ギ ュ レ ーシ ョ ン す る た めに利用す る こ と も で き ま す。

Persist に使用す る 多目的ピ ンは、 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンモー ド ピ ンの設定に依存 し 、24ページ の表2-2 お よ び 25ページの表2-3 に記載の各 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンモー ド ピ ン と 同様です。た だ し 、PUDC_B お よ び DOUT_CSO_B は Persist に使用で き ません。Persist に使用す る I/O ピ ン はユーザーデザ イ ン で I/O と し て利用す る こ と はで き ません。デザ イ ンの イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン 時に CONFIG_MODE 制約を用いて適切な ピ ン を予約 し ます。Persist モー ド の I/O は、 デフ ォ ル

ト の汎用 I/O ^規格 (LVCMOS^、12mA ^{駆動能力、}Slow ^{ス ルーレー ト}) ^{を使用 し ます。}

リ ー ド バ ッ ク コ マ ン ド シーケ ン ス

SelectMAP イ ン タ ー フ ェ イ スか ら コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン レ ジ ス タ へのア ク セス

SelectMAP イ ン タ ーフ ェ イ ス か ら コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン メ モ リ を読み出すには、 イ ン タ ーフ ェ イ ス を 書 き 込み制御用に設定 し て FPGA へ コ マ ン ド を 送信 し 、 次に読み出 し 制御用に設定 し て、

デー タ をデバ イ ス か ら 読み出 し ます。SelectMAP イ ン タ ーフ ェ イ ス の書 き 込みお よ び読み出 し 制御 は RDWR_B 入力で指定 さ れます。 イ ン タ ーフ ェ イ ス を書 き 込み制御用に設定す る と (RDWR_B = 0)、SelectMAP デー タ ピ ンは入力であ り 、 読み出 し 制御用に設定す る と (RDWR_B = 1)、 出力 と な り ま す。ABORT を 回避す る た め、RDWR_B 信号の ト グ ル前に CSI_B 信号 を デ ィ ア サー ト (CSI_B = 1) し て く だ さ い (詳細は、「SelectMAP の ABORT」 参照)。

SelectMAP イ ン タ ー フ ェ イ ス におけ る 書 き 込み制御 と 読み出 し 制御間の変更手順は、次の と お り です。

1. CSI_B をデ ィ アサー ト し ます。

2. RDWR_B を ト グル し ます。

RDWR_B = 0 : ^{書 き 込み制御} RDWR_B = 1 : 読み出 し 制御 3. CSI_B を アサー ト し ます。