一些AG10K FPGA 調試的建議-Douglas

  1. PLL
    AGM FPGA 在配置成功時,PLL 已經完成鎖定,lock 信號已經變高;如果原設計中用 lock 信號輸出實現系統 reset 的復位功能,就不能正確完成上電復位;同時,為了保證 PLL 相移的穩定,我們需要在 PLL 啟動后做個延時的復位,設計中可以參考下面 Verilog 代碼,這里需要 PLL 的 areset 或 pfdena 引出,通過復位信號控制。
    在這里插入圖片描述

  2. Flash 管腳
    如果在設計中對配置 FLASH 進行讀寫,則要在 Quartus II 中把 4 個 SPI 配置管腳設置為“Use as regular I/O”。在這里插入圖片描述

  3. VccINT
    如果 FPGA 的資源利用率達到 90%以上,且時序要求較高,建議把 1.2V 的 VccINT 電壓,升高到正常電壓范圍的 1.25V,會有效提高 FPGA 性能和穩定性。

  4. FLASH 編程文件
    燒寫配置用 SPI FLASH,使用 XXX_master.bin,可通過 FLASH 編程器燒寫。如使用其它兼容Altera POF 文件的燒寫工具,需注意 Altera 文件 MSB-LSB 為反向,需倒置后才可正確燒寫。

  5. AS 在線燒寫 FLASH
    如果使用 USB-Blaster 通過 AS 接口在線燒寫配置用 SPI FLASH,由于 AG10K 的 DCLK、nCSO、ASDO 管腳并未輸出三態,因此需分別串接 1KΩ 電阻,使得 USB-Blaster 驅動能力高過這些管腳的輸出能力,且 DCLK 時鐘降低頻率,即可實現正常燒寫和配置。
    如FPGA有JTAG接口,則可直接通過Supra軟件燒寫XXX_master.prg文件到已連接的SPI FLASH中,無需通過 AS 接口,更為方便
    在這里插入圖片描述

  6. CLK 輸入管腳
    CLK 專用輸入管腳,沒有內部上拉電阻,所以在懸空沒有輸入狀態時,會得到 0 的電平數據。
    這和 Altera EP4C 的高電平結果不同。如果正常輸入時鐘或信號,則沒有影響。

  7. Latch 鎖存器
    支持 latch, 但建議設計不用 latch, 異步電路時序不容易分析操作,建議不使用。

8.Conf_done
所有 fpga 邏輯必須發生在 fpga 配置完成之后(conf_done 為高),否則 fpga 無法穩定接受開始工作。

  1. 除法器
    如設計中使用了除法器,需對除法器的路徑設置 multicycle。除法器的 latency 即為 multicycle的時鐘數。如無法滿足 timing,建議增加除法器的 latency。
    在這里插入圖片描述

  2. 燒寫文件壓縮
    AG10K 支持 AS 模式的燒寫文件壓縮,以減少存儲空間。但不同設計壓縮出的文件大小不一,如需統一文件存儲空間,可選非壓縮方式。
    AG10K 不支持 PS 模式的燒寫文件壓縮。原設計里如果選了壓縮,請取消;或者在 AGM 項目中的 DesignName.asf 中加入:
    set_global_assignment -name ON_CHIP_BITSTREAM_DECOMPRESSION OFF

  3. 3.3V IO
    軟件中要按實際 IO 電壓正確設置。Quartus II 中對 IO standard 的默認為 2.5V,如果實際采用3.3V,需要修改 IO 默認值為 3.3V。

AG10KSDE176,由于 SDRAM 為 3.3V,VCCIO 必須使用 3.3V,軟件中也要設置正確。

  1. 電源上電順序
    AG10K 3.3V VCCIO 電源應略先于 VCCINT 1.2V 和 2.5V 上電,這樣保證 FPGA 在啟動配置前,使得配置 FLASH(3.3V)啟動完成,從而避免上電配置失敗。

  2. PLL 時鐘輸出
    為了避免時鐘域 skew 或 jitter,如果需要同頻率同相位的時鐘驅動不同功能,盡可能合并成同一個時鐘進行處理,不要采用多個同樣的輸出時鐘這種方式,避免跨時鐘域的情況出現。
    不同頻的時鐘,盡可能采用 RAM 或者 FIFO 交互,如果寄存器直接交互,盡可能通過設計保證時鐘采樣在數據中間位置。

  3. 邏輯資源優化
    當邏輯資源比較緊張時,推薦將同步復位改為異步復位,可以節省一定的邏輯資源;

AG10KL144H 轉換注意事項
AG10KL144H 為 AG10KL144 升級型號,封裝管腳兼容,性能更優,增加部分功能特性。
芯片絲印:根據不同批次,有 2 種,均為正確標識。

  1. 型號標識為 AG10KL144H;

  2. 日期編碼(DATE CODE)后加 H,型號標識仍為 AG10KL144
    原 AG10KL144 設計替換為 144H,需要注意以下事項:

  3. Supra 原工程需要重新編譯,Device 選擇 AG10KL144H,其它設置可以不變。

  4. AG10KL144 PLL 的復位控制可以省去,如已加入也可正常使用。(參考上節 1.)

  5. AS 口燒寫 FLASH 用 XXX_master_as.prg 文件,SPI 端口不需串接電阻。(參考上節 5.)

  6. PS 燒寫可以支持數據文件的壓縮。(參考上節 10.)

  7. 原 AG10KL144 的 Dual-Boot IP: alta_boot 已取消,可以用 Remote-Upgrade IP 替代,具體
    可以參考 Manual_remote.pdf 文檔。

  8. 原 AG10KL144 的 MCU IP:alta_mcu 已取消,可以用 alta_mcu_m3 替代。

  9. 新增支持 Quartus II 中的 Signal Tap 功能,編譯燒錄后可使用。

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