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JTAG チェイン設計に関する一般的なガイドライン

ドキュメント内 FPGA HW Design GL (ページ 46-49)

本稿ではラティス PLD 製品をボード実装するにあたり、JTAG チェインを組む場合に留意すべき一 般事項についてまとめます。

① 電源投入時のTAPコントローラは、デバイス内部PORで期待通りに初期化される必要があり ますので、これまで述べているように各供給電源は単調増加で、所定のランプレート/時間を守る 必要があります。

② 基本的にデバイスが多数のチェインや、複数ボードにまたがるチェインは組まないでくださ い。潜在的な問題を誘起することもあり得ますし、またデバッグ時に極めて非効率になります。

③ デバイス総数や配線長、デバイスの供給電圧の組み合わせによってはボード上にバッファを追 加する必要があります。配線が長い場合は特に波形の確認が必須です。場合によってダンピング 抵抗の挿入を推奨します。ラティスでは5個以上のデバイスが接続される場合を目安として、TMS とTCKへのバッファ挿入を推奨しています。またこれらバッファを複数並列に用いて負荷となる デバイスを分割する場合には、不要なタイミングスキューの原因とならないように負荷を均等に します。

④ JTAGポート/機能を使用しない場合でも、推奨回路図例のようにTMSのプルアップ、TCKの プルダウンを強く推奨します。

⑤ 特にTCK は重要な信号です。ノイズが乗ったり、リンギングや波形のあばれがあると誤ラッ チ/ダブルラッチしてしまう可能性があります。ボード上の配線と処理には細心の注意が必要で す。

⑥ チェイン内各デバイスのJTAGインターフェイス電圧が混在する場合、通常は電圧の高いデバ イスをチェインの先頭から接続します。これによりTDO出力が次のデバイスのTDIに正しく認 識されます。勿論3.3Vと1.8Vのデバイスの混在など、電位差が大きい場合はVOH/VOL、VIH/VIL 各値を確認しレベルコンバータを必要に応じて挿入します。特に最後尾のデバイスからのTDOレ ベルとJTAGケーブルが認識できるレベルに留意が必要です。

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6 改訂履歴

表 6-1 改訂履歴 バージョン リリース日 改訂内容

Ver.0.3 2008/7/8 ドラフト版リリース。電源設計要件、I/O 配置ガイドラインが主。

コンフィグレーション部未記述。

Ver.0.4 2008/7/16 POR 要件記述追加、5.2.2 にリップル記述追加、その他など文章全

般をマイナー修正。

Ver.0.5 2008/7/18 5.2.1単調増加の定義記述追加、6消費電流のめやすを追加。

Ver.0.6 2008/08/1 3.1.2、3.2.2に LVCMOS33Dに関する記述を追加。3.1.3 (XP2)、

3.2.3(ECP2/M)のコンフィグレーション関連記述追加(未完成)

Ver.0.7 2008/8/18 各デバイスに推奨回路図を追加。SER追加。XP2/XO消費電力例を

6章付録とし、デカップリングについての記述追加。

Ver.0.81 2008/9/25 全図番の位置を修正。p.18 PLLCAP記述追加。XP2推奨回路図を 全面的に更新。ポート配置に関してクロックポート使用の記述を修 正(XP2)、追加(ECP2/M、SC/M)。5.5にIBIS記述追加。6章 付 録(消費電流目安、電源でカップリング)をAppendix-Bに変更、

同時にチェックリスト、SSO G/L表とECP2M package view添付

(いづれもpdf版のみ)。Ver.0.8(非発行)の文章一部修正 Ver.0.82 2008/9/29 Page-11, Vcc12とVccの電位差の記述を補足追加。

Ver.0.90 2009/2/13 ・3.1.3 XP2コンフィグレーション・ピン記述⑧を修正(削除)。

・図3.5 XP2コンフィグレーション (Background) 削除

・各デバイスのクロック入力に関する注意事項の記述更新・変更

・5.6 JTAGチェイン設計に関するガイドラインを追加

Ver.0.91 2009/3/4 ・SC/Mピン配置、差動ドライバ制約記述修正

・SC/M基本回路例追加

Ver.0.92 2009/6/15 ・2.x.2 各節で単調増加についての補足を追加。

・ECP2M 基本接続回路例の各図で、誤解を避けるため、またより 安全を見込んでSERDES用電源の供給方法を変更(LCフィルタ

リニアレギュレータ)。

・5.3.3 電源フィルタとデカップリング ~ TN1114参照を追記

Ver.0.93 2009/7/14 ・各デバイスの“電源系統と推奨電圧範囲”の一覧表下部の注記に、

PLL、SERDES 系統の電源供給についての記述を更新。リニアレ

ギュレータ推奨と明記。

・参考回路図例、XP2 は全て PLL電源をリニアレギュレータに変 更。ECP2MもSERDESとPLL電源を同様に変更し、スレーブ構 成でのCCLKにプルダウン抵抗を追加。SC/MもSERDES系をリ ニアレギュレータに変更

・参考回路図例、ECP2MにFPGAローダ例を追加

・XOピン処理に関する注意事項を追加(3.5.1)

Ver.1.0 2009/07/28 正規版(除く ECP3)。チェックシート、SSO GLにリンク。

Ver.1.1 2009/10/30 ・ECP3を各項目に追加・更新。

・各デバイスのピン処理章内で各節の順序を変更し、コンフィグレー ション関連の節を先頭に移動。

・3.3.2 ECP2/M IOポート処理;ECP2-70/fpBGA672のSPLL入 力について注意点を追記

・3.4.3 AIL記述追加

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7 Appendix

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