So sánh cấu hình
Để so sánh các sơ đồ cấu hình khác nhau, hãy tham khảo Bảng 1.
Bảng 1. So sánh chung cho các sơ đồ cấu hình khác nhau
Sơ đồ cấu hình chủ động hoặc thụ động |
Sơ đồ Cấu hình |
Cấu hình nối tiếp hoặc song song |
Thiết bị Bộ nhớ ngoài và/hoặc Cấu hình1 |
Chiều rộng của Bus DỮ LIỆU (Trong Bits) |
Thời gian cấu hình tương đối2 |
---|---|---|---|---|---|
Hoạt động |
NHƯ |
Serial |
1 |
Ôn hoà |
|
NHƯ |
Serial |
1,4 |
Ôn hoà |
||
AP |
Song song |
Hỗ trợ giao diện flash thông thường (CFI) bộ nhớ flash song song |
16 |
Ôn hoà |
|
Bị động |
PS |
Serial |
Intel ® MAX® series CPLDs, hoặc bộ xử lý với bộ nhớ flash |
1 |
Chậm |
Serial |
Tải xuống cáp |
1 |
Chậm |
||
FPP |
Song song |
CPLD dòng Intel MAX hoặc bộ vi xử lý có bộ nhớ flash |
8, 16, 32 |
Nhanh |
|
JTAG |
Serial |
CPLD dòng Intel MAX hoặc bộ vi xử lý có bộ nhớ flash |
1 |
Chậm |
|
Serial |
Tải xuống cáp |
1 |
Chậm |
Ghi chú:
- Các thiết bị khác nhau sử dụng cùng một sơ đồ cấu hình có thể hỗ trợ một bộ điều khiển bên ngoài và / hoặc thiết bị cấu hình khác nhau. Tham khảo chương cấu hình của thiết bị Intel® FPGA tương ứng trong Cẩm nang Cấu hình để biết thêm thông tin.
- Thời gian cấu hình được trình bày như một so sánh tương đối và chỉ phục vụ như một hướng dẫn chung. Thời gian cấu hình khác nhau cho các sơ đồ cấu hình khác nhau và phụ thuộc vào kích thước tệp cấu hình, chiều rộng dữ liệu cấu hình, tần số của đồng hồ lái xe và thời gian truy cập flash.
Sơ đồ cấu hình chủ động và thụ động
Nhìn chung, các sơ đồ cấu hình FPGA ® Intel được phân loại thành các sơ đồ cấu hình chủ động hoặc sơ đồ cấu hình thụ động. Trong các sơ đồ cấu hình hoạt động, thiết bị kiểm soát quá trình cấu hình và lấy dữ liệu cấu hình từ thiết bị bộ nhớ ngoài. Serial hoạt động (AS) và active song song (AP) là các sơ đồ cấu hình hoạt động. Thiết bị bộ nhớ là một thiết bị cấu hình nối tiếp (EPCQ) cho cấu hình AS và bộ nhớ flash song song được hỗ trợ cho cấu hình AP.
Trong các sơ đồ cấu hình thụ động, thiết bị cấu hình điều khiển quá trình cấu hình và cung cấp dữ liệu cấu hình. Thiết bị cấu hình có thể là một máy chủ thông minh bên ngoài, chẳng hạn như PC, bộ vi xử lý hoặc CPLD dòng MAX. Nối tiếp thụ động (PS), song song thụ động nhanh (FPP) và JTAG là các sơ đồ cấu hình thụ động.
Bộ nhớ ngoài và/hoặc Thiết bị Cấu hình
Tất cả các sơ đồ cấu hình đều yêu cầu bộ nhớ ngoài hoặc thiết bị cấu hình. Các thiết bị bên ngoài này là cần thiết để lưu trữ dữ liệu cấu hình và / hoặc cấu hình FPGA ® Intel khi sử dụng một sơ đồ cấu hình cụ thể. Ví dụ: thiết bị bộ nhớ ngoài có thể là thiết bị cấu hình nối tiếp (EPCQ) hoặc thiết bị bộ nhớ flash song song được hỗ trợ. Bộ điều khiển cấu hình có thể là bộ vi xử lý hoặc bất kỳ CPLD dòng MAX nào. Lưu ý rằng các sơ đồ cấu hình khác nhau được hỗ trợ bởi các bộ nhớ bên ngoài và / hoặc thiết bị cấu hình khác nhau. Dòng MAX CPLD hỗ trợ sở hữu trí tuệ Parallel Flash Loader (IP) để lập trình các thiết bị bộ nhớ flash giao diện flash phổ biến (CFI) thông qua giao diện JTAG và cung cấp logic để điều khiển cấu hình (Passive Serial và Fast Passive Parallel) từ thiết bị bộ nhớ flash đến Intel® FPGA.
Chiều rộng của Bus DỮ LIỆU
Chiều rộng của bus DATA xác định số bit được truyền trên mỗi chu kỳ DCLK cho sơ đồ cấu hình. Nói chung, các sơ đồ cấu hình cũng có thể được nhóm trong các sơ đồ cấu hình nối tiếp hoặc các sơ đồ cấu hình song song. Các sơ đồ cấu hình nối tiếp truyền 1 bit cho mỗi chu kỳ DCLK. PS, AS và JTAG là các sơ đồ cấu hình nối tiếp. Mặt khác, các sơ đồ cấu hình song song truyền hơn 1 bit cho mỗi chu kỳ DCLK. Các sơ đồ cấu hình FPP truyền 8, 16 và 32 bit cho mỗi chu kỳ DCLK. Sơ đồ cấu hình AP truyền 16 bit cho mỗi chu kỳ DCLK. Nói chung, số lượng bit DỮ LIỆU cao hơn được truyền trên mỗi chu kỳ DCLK góp phần vào thời gian cấu hình ngắn hơn.
Thời gian cấu hình tương đối
Chu kỳ cấu hình bao gồm ba giai đoạn: đặt lại, cấu hình và khởi tạo. Thời gian cấu hình tương đối ở đây chỉ đề cập đến giai đoạn cấu hình. Thời gian cần thiết để thiết bị vào chế độ người dùng thực sự dài hơn.
Thời gian cấu hình khác nhau cho các sơ đồ cấu hình khác nhau và phụ thuộc vào kích thước tệp cấu hình, chiều rộng dữ liệu cấu hình, tần số của đồng hồ lái xe và thời gian truy cập flash. Bạn có thể ước tính thời gian cấu hình tương đối giữa các sơ đồ cấu hình khác nhau của cùng một họ thiết bị và mật độ.
Thời gian cấu hình AS bị chi phối bởi thời gian cần thiết để truyền dữ liệu từ EPCQ sang thiết bị FPGA. Giao diện AS được đồng hồ bởi đầu ra FPGA DCLK được tạo ra từ bộ dao động bên trong. Tần số tối thiểu DCLK khi sử dụng bộ dao động 40 MHz là 20 MHz (50 ns). Ví dụ: ước tính thời gian cấu hình AS tối đa cho thiết bị EP3C10 là (2,5 Mb dữ liệu không nén) = kích thước RBF x (khoảng thời gian DCLK tối đa / 1 bit cho mỗi chu kỳ DCLK) = 2,5 Mb x (50 ns / 1 bit) = 125 ms.
Nói chung, các sơ đồ cấu hình FPP có thời gian cấu hình ngắn nhất. Đối với tất cả các sơ đồ FPP, tần số cấu hình được điều khiển bởi thiết bị bên ngoài. Các sơ đồ cấu hình AS, PS và JTAG có thời gian cấu hình tương đối chậm hơn. Tuy nhiên, thời gian cấu hình tương đối chỉ là ước tính. Thời gian cấu hình thực tế phụ thuộc rất nhiều vào chiều rộng dữ liệu cấu hình, tần số cấu hình mà thiết bị được đồng hồ, kích thước tệp cấu hình và thời gian truy cập flash.
Hỗ trợ tính năng CLKUSR
Trong một số thiết bị, chân CLKUSR là một chân tùy chọn nhập đồng hồ do người dùng cung cấp để đồng bộ hóa việc khởi tạo một hoặc nhiều thiết bị sau khi cấu hình. Tính năng này cho phép một hoặc nhiều thiết bị vào chế độ người dùng cùng một lúc. Chân này được kích hoạt bằng cách bật tùy chọn Enable do người dùng cung cấp đồng hồ khởi động (CLKUSR) trong phần mềm Quartus® Prime hoặc Quartus II.
Để biết thêm thông tin, hãy tham khảo chương cấu hình của thiết bị Intel® FPGA tương ứng trong Cẩm nang Cấu hình.
Khả năng mở rộng
Các thiết bị EPCS FPGA ® Intel (PDF) và EPCQ (PDF) hỗ trợ giải pháp cấu hình một thiết bị cho dòng Stratix® (ngoại trừ Stratix và Stratix® GX), arria® series và Cyclone® series FPGA.
Để chọn thiết bị cấu hình phù hợp, bạn phải xác định tổng không gian cấu hình cần thiết cho FPGA mục tiêu hoặc chuỗi FPGA của bạn. Nếu bạn đang cấu hình một chuỗi FPGA, bạn phải thêm kích thước tệp cấu hình cho mỗi FPGA để xác định tổng không gian cấu hình cần thiết.
Nội dung gốc bằng tiếng Anh trên trang này vừa do con người vừa do máy dịch. Nội dung này chỉ để cung cấp thông tin chung và giúp quý vị thuận tiện. Quý vị không nên tin đây là thông tin hoàn chỉnh hoặc chính xác. Nếu có bất kỳ mâu thuẫn nào giữa bản tiếng Anh và bản dịch của trang này, thì bản tiếng Anh sẽ chi phối và kiểm soát. Xem phiên bản tiếng Anh của trang này.