24
Altera Corporation AN-370-3.2 © 2012 Altera Corporation. All rights reserved. ALTERA, ARRIA, CYCLONE, HARDCOPY, MAX, MEGACORE, NIOS, QUARTUS and STRATIX words and logos are trademarks of Altera Corporation and registered in the U.S. Patent and Trademark Office and in other countries. All other words and logos identified as trademarks or service marks are the property of their respective holders as described at www.altera.com/common/legal.html. Altera warrants performance of its semiconductor products to current specifications in accordance with Altera's standard warranty, but reserves the right to make changes to any products and services at any time without notice. Altera assumes no responsibility or liability arising out of the application or use of any information, product, or service described herein except as expressly agreed to in writing by Altera. Altera customers are advised to obtain the latest version of device specifications before relying on any published information and before placing orders for products or services. 101 Innovation Drive San Jose, CA 95134 www.altera.com Feedback Subscribe ISO 9001:2008 Registered Quartus II ソフトウェアにおけるシリ アル・フラッシュ・ローダの使用 はじめに JTAG ® SFL SFL Quartus ® II v4.1 SP1 SFL Quartus II v6.0 SP1 JTAG AS AS SFL JTAG JTAG FPGA 1 SFL Quartus II 9.0 SFL EPCS p SFL SFL EPCS 表 1. 利点と欠点 方法 利点 欠点 AS FPGA SFL JTAG 1 JTAG FPGA FPGA

Quartus IIソフトウェアにおけるシリ アル・フラッ …...6 QuartusIIソフトウェア内でのSFLメガファンクションの使用 Quartus IIソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用

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Page 1: Quartus IIソフトウェアにおけるシリ アル・フラッ …...6 QuartusIIソフトウェア内でのSFLメガファンクションの使用 Quartus IIソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用

Altera Corporation

AN-370-3.2

© 2012 Altera Corporation. All rSTRATIX words and logos are trAll other words and logos identifwww.altera.com/common/legal.hAltera's standard warranty, but reresponsibility or liability arising oto in writing by Altera. Altera cusinformation and before placing or

101 Innovation DriveSan Jose, CA 95134www.altera.com

Quartus II ソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用

はじめにJTAG ® SFL

SFLQuartus® II v4.1 SP1 SFL

Quartus II v6.0 SP1

JTAGAS

AS

SFL JTAGJTAG

FPGA

1 SFL

Quartus II 9.0 SFLEPCS

■ SFLSFL EPCS

表1. 利点と欠点

方法 利点 欠点

AS

FPGA

SFLJTAG

1 JTAGFPGA

FPGA

ights reserved. ALTERA, ARRIA, CYCLONE, HARDCOPY, MAX, MEGACORE, NIOS, QUARTUS and ademarks of Altera Corporation and registered in the U.S. Patent and Trademark Office and in other countries. ied as trademarks or service marks are the property of their respective holders as described at tml. Altera warrants performance of its semiconductor products to current specifications in accordance with serves the right to make changes to any products and services at any time without notice. Altera assumes no ut of the application or use of any information, product, or service described herein except as expressly agreed tomers are advised to obtain the latest version of device specifications before relying on any published ders for products or services.

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ISO 9001:2008 Registered

Page 2: Quartus IIソフトウェアにおけるシリ アル・フラッ …...6 QuartusIIソフトウェア内でのSFLメガファンクションの使用 Quartus IIソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用

2 はじめに

■ SFL SFL JTAGJTAG Indirect Configuration(.jic) Jam™

STAPL .jam Jam Byte-Code .jbc Serial Vector Format.svf

■ SFL 2 SFL JTAG.jic .jam .jbc .svf

1 SFL 6 QuartusIISFL 16 Quartus II

Programmer

SFL Active Serial

FPGA SFL

SFL

FPGA SFL

SFL

ByteBlaster™II USB-Blaster™

JTAG

1

EPCS1 EPCS4 EPCS16 EPCS64EPCS128

■ 3 SFL

■ 6 QuartusII SFL

■ 11 Quartus II .jic .jam

■ 16 Quartus II Programmer

Quartus II ソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用 Altera Corporation

Page 3: Quartus IIソフトウェアにおけるシリ アル・フラッ …...6 QuartusIIソフトウェア内でのSFLメガファンクションの使用 Quartus IIソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用

SFL ソリューションを使用したシングルおよび複数のシリアル・コンフィギュレーション・デバイスのプログラミング・ステップ3

1SFL

SFL ソリューションを使用したシングルおよび複数のシリアル・コンフィギュレーション・デバイスのプログラミング・ステップ

SFL3

1 SFL AS

SFL2 3 4

1. FPGA JTAGASMI FPGA SFL

SFL

1 SFL FPGA

図1. 従来の方法とイン・システム・プログラミング方法

ByteBlaster II Download Cable, Microprocessor, etc.

Conventional Method of Programming Serial Configuration Devices Via the AS Interface

FPGA

Serial

Configuration

Device

AS Interface

SFL Image to bridge theJTAG interface and ASMI

FPGA

JTAG ASMI

Serial

Configuration

DeviceAS InterfaceJTAG Interface

JTAG Chain

In-System Method of Programming Serial Configuration Devices Via the JTAG Interface

Quartus II ソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用Altera Corporation

Page 4: Quartus IIソフトウェアにおけるシリ アル・フラッ …...6 QuartusIIソフトウェア内でのSFLメガファンクションの使用 Quartus IIソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用

4SFL ソリューションを使用したシングルおよび複数のシリアル・コンフィギュレーション・デバイスのプログラミング・ステップ

2. SFL JTAG-ASMI

3. FPGASFL

FPGAnCONFIG low

2 SFL

図2. シリアル・フラッシュ・ローダのプログラミング・フロー

Step 1:

Configure SFL image

into FPGA

Start

Step 2:

Program EPCS through

SFL

Step 3:

Reconfigure FPGA with

new EPCS image

SFL image exists

in the FPGA?

No

Yes

Quartus II ソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用 Altera Corporation

Page 5: Quartus IIソフトウェアにおけるシリ アル・フラッ …...6 QuartusIIソフトウェア内でのSFLメガファンクションの使用 Quartus IIソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用

SFL ソリューションを使用したシングルおよび複数のシリアル・コンフィギュレーション・デバイスのプログラミング・ステップ5

3 SFL

図3. SFL ソリューションを使用した単一のシリアル・コンフィギュレーション・デバイスのプログラミング

図3 :(1) SFL FPGA

JTAG ASMI

FPGA

FPGA ConfigurationImage

JTAG ASMI

FPGA

SFL ImageBridge

JTAG ASMI

FPGA

SFL ImageBridge

FPGA with User Configuration

Step 1: Configure (1)

Step 2: Program

SerialConfigurationDevice

SerialConfigurationDevice

SerialConfigurationDevice

JTAG Chain

JTAG Chain

SFL Image BridgeJTAG ASSerial ConfigurationDevice

JTAG Chain

JTAG ASMI

FPGA

Step 3: Reconfigure SerialConfigurationDevice

JTAG Chain

New FPGA Configuration Image

Quartus II ソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用Altera Corporation

Page 6: Quartus IIソフトウェアにおけるシリ アル・フラッ …...6 QuartusIIソフトウェア内でのSFLメガファンクションの使用 Quartus IIソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用

6 QuartusII ソフトウェア内での SFL メガファンクションの使用

4 SFL

QuartusII ソフトウェア内での SFL メガファンクションの使用SFL SFL

FPGASFL SFL

図4. SFL ソリューションを使用した複数のシリアル・コンフィギュレーション・デバイスのプログラミング

図4 :(1) 1st device 2nd device(2) SFL FPGA

JTAG

ASMI

FPGA#1

FPGA Configuration Image

JTAG Chain

1st Device (1)

JTAGFPGA#2

FPGA Configuration Image

2nd Device (1)

ASMI

JTAG

ASMI

FPGA#1

JTAG Chain

1st Device (1)

FPGA#2

2nd Device (1)

FPGA with User Configuration

Step 1: Configure (2)SFL ImageBridge

SFL ImageBridge

JTAG

ASMI

JTAG

ASMI

FPGA#1

JTAG Chain

1st Device (1)

FPGA#2

2nd Device (1)

Step 2: ProgramSFL ImageBridge

SFL ImageBridge

JTAG

ASMI

JTAG

ASMI

FPGA#1

JTAG Chain

1st Device (1)

FPGA#2

2nd Device (1)

Step 3: Reconfigure

JTAG

ASMI

JTAG

FPGA Configuration Image

FPGA Configuration Image

Quartus II ソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用 Altera Corporation

Page 7: Quartus IIソフトウェアにおけるシリ アル・フラッ …...6 QuartusIIソフトウェア内でのSFLメガファンクションの使用 Quartus IIソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用

QuartusII ソフトウェア内での SFL メガファンクションの使用 7

1 EPCSSFL

.jic .jam EPCSFPGA SFL

.jic .jam11 Quartus II .jic .jam

QuartusII ソフトウェア内での SFL メガファンクションのインスタンス化

SFLFPGA SFL

1. Tools MegaWizard Plug-In Manager MegaWizard Plug-In Manager 1

2. Create a new custom megafunction variation Next5 MegaWizard Plug-In Manager 2a

3. Which device family will you be using? FPGA

4. JTAG-accessible Extensions Serial FlashLoader

Quartus II ソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用Altera Corporation

Page 8: Quartus IIソフトウェアにおけるシリ アル・フラッ …...6 QuartusIIソフトウェア内でのSFLメガファンクションの使用 Quartus IIソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用

8 QuartusII ソフトウェア内での SFL メガファンクションの使用

5. HDLNext Verilog HDL

図5. SFL メガファンクションの設定

Quartus II ソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用 Altera Corporation

Page 9: Quartus IIソフトウェアにおけるシリ アル・フラッ …...6 QuartusIIソフトウェア内でのSFLメガファンクションの使用 Quartus IIソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用

QuartusII ソフトウェア内での SFL メガファンクションの使用 9

6. Next 6MegaWizard Plug-In Manager 3

7. ASMI Share ASMIinterface in the design 7

ASMI

図6. SFL メガファンクションのパラメータ設定

s

Quartus II ソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用Altera Corporation

Page 10: Quartus IIソフトウェアにおけるシリ アル・フラッ …...6 QuartusIIソフトウェア内でのSFLメガファンクションの使用 Quartus IIソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用

10 QuartusII ソフトウェア内での SFL メガファンクションの使用

8. Use enhanced mode SFLJTAGSFL SFL

Use enhanced mode SFL

9. Next

10. Finish SFL Quartus IIHDL

1 SFL

2 SFL

図7. Share ASMI interface with your design」オプションを使用した SFL メガファンクション

表2. SFL メガファンクションの入力信号および出力信号

信号 入力 /出力 説明dclk_in (1) DCLK

ncso_in (1) nCSOLow EPCS

asdo_in (1) EPCSasdo_in

Quartus II ソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用 Altera Corporation

Page 11: Quartus IIソフトウェアにおけるシリ アル・フラッ …...6 QuartusIIソフトウェア内でのSFLメガファンクションの使用 Quartus IIソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用

Quartus II ソフトウェア内での .jic および .jamプログラミング・ファイルの生成 11

Quartus II ソフトウェア内での .jic および .jamプログラミング・ファイルの生成

Quartus II Programmer .jic .jam .jbc

Quartus II .jic .jamSRAM

.sof .sof .jic.jic .jam

.jic .jam

■ 11 Quartus II .sof .jic

■ 14 Quartus II .jic .jam

Quartus II ソフトウェアでの .sof ファイルから .jic ファイルへの変換

.sof .jic

1. File Convert Programming Files

noe_in SFLLow

SFL ASMI

ASMIGND

asmi_access_granted (1) SFL ASMI DCLKnCSO ADSO DATA0

High SFLASMI

Low ASMI

data0_out (1) DATA0

asmi_access_request (1) High SFL ASMI

SFL ASMI_ACCESS_GRANTED HighASMI

表2の注:(1) Share ASMI interface with your design

表2. SFL メガファンクションの入力信号および出力信号

信号 入力 /出力 説明

Quartus II ソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用Altera Corporation

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12 Quartus II ソフトウェア内での .jic および .jamプログラミング・ファイルの生成

2. Convert Programming Files Programming file type

JTAG Indirect Configuration File (.jic)

3. Configuration device

4. File name

5. Input files to convert SOF Data 8

6. Add File

7. .jic .sof

8. OK

図8. Convert Programming Files ダイアログ・ボックス

Quartus II ソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用 Altera Corporation

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Quartus II ソフトウェア内での .jic および .jamプログラミング・ファイルの生成 13

9. FlashLoader 9 Add Device

10. OK FlashLoader

11.FPGA 10 )

図9. FlashLoader のハイライト

図10. Select Devices ダイアログ・ボックス

Quartus II ソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用Altera Corporation

Page 14: Quartus IIソフトウェアにおけるシリ アル・フラッ …...6 QuartusIIソフトウェア内でのSFLメガファンクションの使用 Quartus IIソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用

14 Quartus II ソフトウェア内での .jic および .jamプログラミング・ファイルの生成

12. OK Convert Programming Files11

13. Generate

1 Memory Map FileQuartus II Programmer .jic

1 .jic 1Quartus II Programmer

16 Quartus II Programmer

Quartus II ソフトウェアでの .jic ファイルから .jamファイルへの変換

Quartus II .jic .jam

1. Tools Programmer

2. Add File Select Programming File

図11. Convert Programming Files ダイアログ・ボックス

Quartus II ソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用 Altera Corporation

Page 15: Quartus IIソフトウェアにおけるシリ アル・フラッ …...6 QuartusIIソフトウェア内でのSFLメガファンクションの使用 Quartus IIソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用

Quartus II ソフトウェア内での .jic および .jamプログラミング・ファイルの生成 15

3. 11 Quartus II .sof .jic.jic

.jic

4. Open

5. Create/Update File Create JAM, SVF, or ISC File12

図12. Create JAM, SVF, or ISC File

Quartus II ソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用Altera Corporation

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16 Quartus II Programmer を使用したシリアル・コンフィギュレーション・デバイスのプログラミング

6. 13 Create JAM, SVF, or ISC File

7. OK

1 .jam 1Quartus II Programmer

20 1 jamQuartus II Programmer

1 .jic .jbc .svf

Quartus II Programmer を使用したシリアル・コンフィギュレーション・デバイスのプログラミング

Quartus II ProgrammerQuartus II Programmer

SFL .jic .jamSFL Quartus II Programmer

1 FPGA JTAGSFL SFL

Quartus II ProgrammerJTAG

SFL

図13. Quartus II ソフトウェアでの .jic ファイルから .jamファイルへの変換

Quartus II ソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用 Altera Corporation

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Quartus II Programmer を使用したシリアル・コンフィギュレーション・デバイスのプログラミング 17

■ 17 Quartus II Programmer .jic

■ 20 Quartus II Programmer .jam

Quartus II Programmer と .jic ファイルを使用したシリアル・コンフィギュレーション・デバイスのプログラミング

.jic

1. .sof .jic 14 11 QuartusII Programmer .jic

a. Tools Programmer Chain1.cdf

b. Add File Select Programming File.jic

c. Open

2. FPGA Program/Configure 14 SFLFPGA 5 3

1 Program/Configure Quartus IIProgrammer SFL

1 Program/ConfigureSFL Quartus II Programmer

SFL SFL 16Tools --> Options --> Programmer Use enhanced Serial Flash Loader

(SFL) IP as factory default image

1 Tools --> Options --> Programmer ( 16) Check block CRCs to acceleratePFL/SFL verification when available SFL

CRC EPCSQuartus II

Programmer Verify

3. Program/Configure14 Start

5 3 2

Quartus II ソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用Altera Corporation

Page 18: Quartus IIソフトウェアにおけるシリ アル・フラッ …...6 QuartusIIソフトウェア内でのSFLメガファンクションの使用 Quartus IIソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用

18 Quartus II Programmer を使用したシリアル・コンフィギュレーション・デバイスのプログラミング

14 1 .jic Quartus II Programmer

1 Program/Configure Quartus IIProgrammer

JTAGSFL FPGA

Quartus II Programmer .jic

1 SFL FPGA Active Serial

図14. 1 つの .jic ファイルを使用した際のQuartus II Programmer ウィンドウ

Quartus II ソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用 Altera Corporation

Page 19: Quartus IIソフトウェアにおけるシリ アル・フラッ …...6 QuartusIIソフトウェア内でのSFLメガファンクションの使用 Quartus IIソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用

Quartus II Programmer を使用したシリアル・コンフィギュレーション・デバイスのプログラミング 19

15 .jic Quartus II Programmer

16 Quartus II Programmer

図15. 複数の .jic ファイルを使用した際のQuartus II Programmer ウィンドウ

図16. Quartus II Programmer オプションのデフォルト設定

Quartus II ソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用Altera Corporation

Page 20: Quartus IIソフトウェアにおけるシリ アル・フラッ …...6 QuartusIIソフトウェア内でのSFLメガファンクションの使用 Quartus IIソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用

20 Quartus II Programmer を使用したシリアル・コンフィギュレーション・デバイスのプログラミング

Quartus II Programmer と .jamファイルを使用したシリアル・コンフィギュレーション・デバイスのプログラミング

.jam FPGAQuartus

II Programmer 17 1Program/Configure

.jam

1. .jic .jam 16 13Quartus II Programmer jam

a. Tools Programmer Chain1.cdf

b. Add File Select Programming File.jam

c. Open

2. Program/Configure SFLFPGA

17 53 1 2

3. Start

1 .jam Chain Description File .cdf .jicQuartus II Help

17 1 jam Quartus II Programmer

図17. 1 つの jamファイルを使用した際のQuartus II Programmer ウィンドウ

Quartus II ソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用 Altera Corporation

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Quartus II Programmer を使用したシリアル・コンフィギュレーション・デバイスのプログラミング 21

Quartus II Programmer 1 jam

Quartus II ソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用Altera Corporation

Page 22: Quartus IIソフトウェアにおけるシリ アル・フラッ …...6 QuartusIIソフトウェア内でのSFLメガファンクションの使用 Quartus IIソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用

22 まとめ

18 1 .jamQuartus II Programmer

まとめSFL JTAG

JTAG ASAS

JTAGSFL

図18. 1 つの .jamファイルを使用して複数のシリアル・コンフィギュレーション・デバイスをプログラミンする際のQuartus II Programmer ウィンドウ

Quartus II ソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用 Altera Corporation

Page 23: Quartus IIソフトウェアにおけるシリ アル・フラッ …...6 QuartusIIソフトウェア内でのSFLメガファンクションの使用 Quartus IIソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用

改訂履歴 23

改訂履歴3

表3. 改訂履歴

日付およびリビジョン 変更内容 概要

2012 10

3.2

■ 3 SFL

■ 17 Quartus II Programmer .jic

2009 4

3.1

■ QuartusII SFL

■ QuartusII SFL5 7

■ Quartus II .sof .jic8 9 10 11

■ Quartus II .jic .jam12 13

■ Quartus II Programmer .jic

14 15

■ Quartus II Programmer .jam

17

■ QuartusII SFL

■ QuartusII SFL6

■ QuartusII SFL2

■ Quartus II .sof .jic

■ Quartus II .jic .jam

■ Quartus II Programmer

■ Quartus II Programmer .jic

■ SFL

Quartus II ソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用Altera Corporation

Page 24: Quartus IIソフトウェアにおけるシリ アル・フラッ …...6 QuartusIIソフトウェア内でのSFLメガファンクションの使用 Quartus IIソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用

24 改訂履歴

2006 7 ver 3.0

■ 1

■ 4

■ SFL

2

■ SFL

2

■ 3 4

■ QuartusII SFL

■ 11 11

2008 6 ver. 2.0

■ 1 4

■ 1

■ SFL

2 3

表3. 改訂履歴

日付およびリビジョン 変更内容 概要

Quartus II ソフトウェアにおけるシリアル・フラッシュ・ローダの使用 Altera Corporation