manual de utilização do prototyping board manager
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1. CIOS EE 12 5 5 MENU HELP EE 13 Seo r a EE 13 E e TELE 13 6 MENSAGENS DE ERRO ee KREE ENNEN ENKEN EEN EEN ENKEN ENEE N KEEN ENKE EN ENEE EEN ENER ENKE EEN 14 7 DESENVOLVIMENTO DE PLACAS COMPAT VEIS COM O DRM 15 7 1 TZelfi Zen RNB Tel CN 15 7 2 DEFAULT dur TT 16 fio FICHEIRO EEN 16 ANEXO A M QUINA DE ESTADOS DA DEFAULT BITSTREAM musamasaamsasaseamiasasass 18 ANEXO B CAMPOS DO FICHEIRO PBS a ENEE N KEEN ENKEN EN ENNEN EN ENEE ENKEN 20 E Manual de Utilizador do Prototyping Board Manager NI 1 Requisitos de sistema A vers o actual deste software n o foi ainda objecto de testes de requisitos de sistema No entanto o Prototyping Board Manager dever correr correctamente em qualquer sistema operativo Microsoft Windows Uma interface USB Universal Serial Bus necess ria para comunicar com as placas de prototipagem 2 Instala o Para instalar a aplica o Prototyping Board Manager basta extrair o arquivo de instala o Notas Embora a pasta do PBM possa ser qualquer n o altere o seu conte do ou a aplica o poder deixar de correr correctamente Poder achar til criar um atalho para o ficheiro execut vel desta aplica o PBM exe localizado na pasta escolhida na instala o numa localiza o mais acess vel N o obstante mantenha o execut vel em si na directoria original 3 Terminologia PBM O acr nimo de Prototyping Board Manager o2. Utilizador do Prototyping Board Manager NI 5 4 Menu Tools 5 4 1 Terminal window Esta ferramenta um perif rico de entrada e sa da que permite a troca de bytes com a placa de prototipagem atrav s da liga o USB Para tirar partido desta ferramenta no desenvolvimento dos seus projectos pode utilizar os m dulos de controlo de USB fornecidos com a sua placa de prototipagem compat vel com o PBM Consulte o manual de utilizador da sua placa para mais informa o acerca destes m dulos Prototyping Board Manager Terminal Window Received amp Hexadecimal See Clear textboxes text boxes 11 a Manual de Utilizador do Prototyping Board Manager NI Legenda O Esta caixa de texto apresenta os bytes que v o sendo recebidos de acordo com o modo de codifica o activo hexadecimal ASCII Esta caixa de texto apresenta os bytes que v o sendo enviados de acordo com o modo de codifica o activo hexadecimal ASCII Digite o conjunto de bytes que deseja enviar nesta caixa de texto de acordo com o modo de codifica o activo hexadecimal ASCII ciique neste bot o para enviar o conjunto de bytes que digitou na caixa de texto anterior A cadeia que digitou interpretada de acordo com o modo de codifica o activo hexadecimal ASCII Em caso de cadeias inv lidas nenhum byte enviado e o utilizador notificado arere esta op o para escolher entre os modos de codifica o hexa
3. estar logicamente dividida em 3 zonas pela seguinte ordem default bitstream area user bitstream area e user data area s zonas l gicas t m de ser conjuntos consecutivos de sectores exclusivos Cada uma das duas primeiras zonas tem de ter uma dimens o suficiente para guardar uma bitstream sem cabe alho para a FPGA da placa e W ma Manual de Utilizador do Prototyping Board Manager NI uma forma de configurar a FPGA tanto com a bitstream armazenada na default bitstream area como com a bitstream armazenada na user bitstream area um mecanismo de protec o contra escrita na default bitstream area disponibilizando um sinal de 1 bit para indicar se a protec o est activa ou n o acess vel para a FPGA para ser utilizado pela default bitstream Notas Uma vez que o PBM utiliza endere os de mem ria flash com 3 bytes apenas pode endere ar at 16 megabytes Isto n o significa que uma mem ria flash maior n o possa ser utilizada Embora o PBM proteja a primeira zona l gica da mem ria flash contra escrita involunt ria um mecanismo em hardware permanente recomendado para proteger contra bitstreams menos seguros que possam ser carregados para a FPGA 7 2 Default bitstream necess rio criar uma default bitstream respeitando o seguinte Tem de implementer a funcionalidade da m quina de estados descrita no Anexo A N o respons vel por descartar os cabe alhos das bitstreams tran
4. nome da aplica o a qual este manual de utilizador se refere Manual de Utilizador do Prototyping Board Manager NI PBS Default bitstream User bitstream Alternative bitstreams Default bitstream area User bitstream area User data area User flash addresses User sector numbers O acr nimo de Prototyping Board Specifications o conjunto de caracter sticas de uma placa compat vel com o PBM que esta aplica o necessita de conhecer para concretizar as opera es a extens o usual dos ficheiros que cont m esta informa o A bitstream respons vel por levar a cabo as opera es solicitadas pelo PBM com a sua pr pria zona designada protegida dentro da mem ria flash da placa para uma f cil configura o da FPGA antes de o PBM poder operar com a placa Um bitstream de desenvolvimento com a sua pr pria zona designada dentro da mem ria flash da placa para uma f cil configura o da FPGA Bitstreams de desenvolvimento que s o armazenados em endere os pr definidos dentro da user data area A primeira regi o l gica da mem ria flash de qualquer placa compat vel com o PBM utilizada para guardar a default bitstream localizada fora da gama de user flash addresses A segunda regi o l gica da mem ria flash de qualquer placa compat vel com o PBM utilizada para guardar a user bitstream localizada fora da gama de user flash addresses A terceira regi o l gica da mem ria flash de
5. 2 Menu Bitstreams 5 2 1 Upload user bitstream Esta funcionalidade permite lhe enviar uma user bitstream com a qual deseja configurar a FPGA Ao escolher um ficheiro v lido a bitstream enviada para a placa e armazenada na user bitstream area da mem ria flash Depois desta opera o a bitstream permanece dispon vel para configurar a FPGA at transferir outra user bitstream a Manual de Utilizador do Prototyping Board Manager NI Consulte o manual de utilizador da sua placa para informa o acerca de como carregar a user bitstream 5 2 2 Upload alternative bitstreams Com esta funcionalidade pode enviar m ltiplas bitstreams para serem armazenadas em endere os pr definidos dentro da user data area da mem ria flash Ap s ter transferido as bitstreams de que vai necessitar pode configurar a FPGA com qualquer destas alternative bitstreams Consulte o manual de utilizador da sua placa para saber como tirar partido da utiliza o de alternative bitstreams Notas A user data area da mem ria flash destinada a ser acedida livremente por utilizadores via PBM e pelas suas solu es hardware atrav s dos user flash access macros Isto significa que a transfer ncia de uma alternative bitstream implicar a perda de dados de utilizador eventualmente armazenados nos endere os em causa De igual modo um acesso descuidado user data area da mem ria flash pode corromper alternative bitstreams anterio
6. No prototyping board detected Please attach one to continue Alternative devices connected Make sure only one device is attached to continue Unable to connect with the prototyping board Please reset the board to retry The prototyping board is not responding as expected Please reset the board and then try again The selected file is not a valid bitstream file Please choose another one The size of the selected file does not match the size for this prototyping board s FPGA Please choose another one The selected file exceeds the flash user data area size Please select another file to proceed The size of the selected file is null Please select another file to proceed Error determining the The prototyping board has been detached Aborting operation Causas prov veis Um ficheiro PBS da pasta PBS files foi seleccionado para instala o O ficheiro indicado n o o ficheiro fornecido com a placa ou foi corrompido A placa de prototipagem n o est conectada Est o conectadas mais do que uma placa de prototipagem A default bitstream da placa de prototipagem n o foi carregada para a FPGA O ficheiro seleccionado n o cont m uma bitstream v lida O ficheiro seleccionado n o cont m uma bitstream v lida para a FPGA alvo O ficheiro seleccionado excede o tamanho da zona de dados de utilizador da mem ri
7. UNIVERSIDADE DE AVEIRO DEPARTAMENTO DE ELECTR NICA TELECOMUNICA ES E INFORM TICA MANUAL DE UTILIZA O DO PROTOTYPING BOARD MANAGER Ferramenta complementar no uso do software de gest o da placa de prototipagem DETIUA S3 desenvolvida por Manuel Almeida sob orienta o do Prof Catedr tico Valery Sklyarov ou outras da mesma fam lia Bruno Figueiredo Pimentel Doutorando de Engenharia Electrot cnica E mail pimentelDieeta pt Jan 2006 a Manual de Utilizador do Prototyping Board Manager N ndice 1 REQUISITOS DE SISTEMA ana aeee eseseseeeeeeeeeeeeeeeneneeeneeneneneeneneeneneneenneneneeaaa 3 2 INSTALA O EE 3 3 TERMINOLOGIA oouuriisuuninuunieununindanuda aa a a aiaa a 3 d USER FLASH ADDRESSES E USER GECTORNUMBERHRG see R KEN KEEN EN KENE 5 5 MENUS DO PEM sasaasaasaiiiadasaiaiaaadEd Eege 5 5 1 MENU BOARD sans aa ii A a e a dE 5 aA tele 5 SI2 New Dodi EE 6 5 2 MENU BITSTREAMS suiistiseseanananasenoanananasoanananasonoananasasoacana casaca sono ana nana sa acana noso scan rasas a scans nnmnnn 6 5 2 1 Upload user Piktettreatg Zesedeedegesiedrnied geed ed eede ege edteededeg 6 5 2 2 Upload alternative bitstreams e ereeeerereeeaeeeerrena na rerenanaenenanan o 7 5 2 3 Upload default bitstream re eeeeeeree ae rerreaa ana rere nan ereenanaereenanaso 8 53 MENU DATA EEN 9 Sr Reie ie EE 9 5 3 2 Download data 10 5 4 MENU TOOLS EEN 11 SAk EECHER 11 5 4 2 Erase S
8. a flash O tamanho do ficheiro seleccionado nulo O ficheiro PBS associado placa de prototipagem encontra se corrompido A placa de prototipagem desconectou se 14 Ac es aconselhadas Seleccione o ficheiro PBS fornecido com a placa que est a tentar instalar Seleccione uma vers o intacta do ficheiro PBS fornecido com a placa que est a tentar instalar Conecte a placa de prototipagem e tente de novo Desconecie todas as placas de prototipagem excepto a que est a tentar aceder Desconecite a placa de prototipagem e volte a conect la Carregue a default bitstream e volte a tentar Consulte o manual de utilizador da sua placa para saber como Seleccione um ficheiro de bitstream v lido Seleccione um ficheiro de bitstream v lido para a FPGA em causa Seleccione um ficheiro mais pequeno para transferir Seleccione um ficheiro de tamanho n o nulo para transferir Instale de novo a placa de prototipagem atrav s do menu Board Volte a conectar a placa de prototipagem e tente de novo ma Mensagens de erro Manual de Utilizador do Prototyping Board Manager Causas prov veis NE Ac es aconselhadas The prototyping board has become desynchronized Aborting operation No flash sector with the starting address that was sent Access denied when trying to write to the protected flash area Communication Protocol Viol
9. area If vou proceed this application will most certainly no longer be able to communicate with the board For more information about the default bitstream please refer to the manual Are you sure you want to replace the default bitstream Legenda 1 Respondendo afirmativamente resultar na substitui o da default bitstream Respondendo negativamente cancelar esta opera o N o responda afirmativamente se n o tiver a certeza do que est em causa a Manual de Utilizador do Prototyping Board Manager N 5 3 Menu Data 5 3 1 Upload file Esta funcionalidade permite enviar qualquer tipo de ficheiro para a placa de prototipagem e armazen la em qualquer localiza o dentro da user data area da sua mem ria flash para futuro acesso Transfer details Antes de escrever em qualquer endere o de mem ria flash necess rio apagar todo o sector em causa podendo resultar na perda inesperada de dados importantes O Prototyping Board Manager pode ultrapassar este problema lendo os dados dos endere os perif ricos ao intervalo alvo e repondo os juntamente com o ficheiro escolhido depois de os sectores serem apagados O utilizador ser inquirido acerca da utiliza o deste mecanismo de preven o uma vez que aumenta o tempo total da opera o Warning In order to upload the file the targetted sectors will first be erased Do vou wish to backup from these sectors the areas that won t be occ
10. ation Error Unable to open Uma bitstream foi carregada para a FPGA enquanto o PBM comunicava com a placa O ficheiro PBS associado placa de prototipagem encontra se corrompido A protec o da default bitstream area da mem ria flash est activa Uma bitstream foi carregada para a FPGA enquanto o PBM comunicava com a placa O ficheiro PDF com a vers o electr nica do manual de utilizador invocado foi removido da pasta da aplica o ou n o pode ser acedido Volte a carregar a default bitstream e tente novamente Consulte o manual de utilizador da sua placa para saber como Instale de novo a placa de prototipagem atrav s do menu Board Consulte o manual de utilizador da sua placa para saber como contornar esta medida de protec o Volte a carregar a default bitstream e tente novamente Consulte o manual de utilizador da sua placa para saber como Volte a instalar o PBM Para desenvolver placas de prototipagem baseadas em FPGA s um conjunto de condi es t m de ser verificadas para que sejam compat veis com o Prototyping Board Manager 7 1 Arquitectura das placas Relativamente arquitectura as placas t m de incluir um controlador USB que utilize o driver FTD2XX dll no qual o Product d tem de tomar um valor nico para esse modelo uma mem ria flash com endere ada ao byte verificando as seguintes condi es A mem ria flash tem de
11. decimal e ASCII A apresenta o e a interpreta o dos bytes na Terminal window s o efectuadas de acordo com esta op o neste bot o para limpar as caixas de textos da Terminal window 5 4 2 Erase sectors Esta funcionalidade permite lhe apagar sectores da user data area da mem ria flash 12 E Manual de Utilizador do Prototyping Board Manager N Erase sectors Sector number Legenda 1 Altere este n mero para escolher o user sector number do sector que deseja apagar O intervalo de user flash addresses correspondente identificado por baixo desta op o 2 Clique neste bot o para apagar o sector escolhido Clique neste bot o quando n o desejar apagar mais sectores 5 5 Menu Help 5 5 1 User manual Com esta funcionalidade pode aceder vers o electr nica deste manual O manual de utilizador est dispon vel tanto em Ingl s como em Portugu s 5 5 2 About Esta funcionalidade apresenta alguma informa o acerca do Prototyping Board Manager 13 ma Manual de Utilizador do Prototyping Board Manager NE A seguinte tabela indica as causas mais prov veis e as ac es mais aconselhadas a levar a cabo para as diferentes mensagens de erro que poder encontrar Mensagens de erro The following file is already installed Please choose an external PBS file to install The following file is not a valid PBS file
12. gem de abstrac o num processo de desenvolvimento de hardware coerente as placas de prototipagem compat veis com o PBM s o acompanhadas por m dulos de acesso mem ria flash pr prios user flash access macros Consulte o manual de utilizador da sua placa para mais informa o acerca destes m dulos 5 Menus do PBM 5 1 Menu Board 5 1 1 Properties Esta funcionalidade apresenta as caracter sticas da placa de prototipagem actualmente conectada Esta informa o extra da do ficheiro PBS correspondente a Manual de Utilizador do Prototyping Board Manager NI Prototyping board specifications Prototyping board name CSlab D I FPGA Xilinx Spartan 3 X035400 PQ208 Flash size 2097152 Bitstream size 212392 Default bitstream real starting address 0x0 User bitstream real starting address 0x40000 User data real starting address 0x80000 Display sector related information Legenda a afirmativamente resultar na listagem dos endere os iniciais reais de todos os sectores da mem ria flash Respondendo negativamente sair da funcionalidade 5 1 2 New board Esta funcionalidade permite lhe instalar uma nova placa de prototipagem compat vel com o PBM ou reinstalar uma j instalada para poder aceder lhe usando esta aplica o Basta seguir as instru es que lhe s o apresentadas para especificar a localiza o do ficheiro PBS fornecido aquando da aquisi o da nova placa 5
13. ntre 0 e EA Par metro de 3 bytes para especificar o endere o da mem ria flash final para a opera o solicitada v lido se estiver entre SA e LFA Constante espec fica da placa que indica o endere o da ltima posi o da mem ria flash endere vel com endere os de 3 bytes Constante espec fica da placa que indica o endere o inicial da segunda zona l gica da mem ria flash user bitstream area Sinal de 1 bit da placa para indicar se o mecanismo de protec o da primeira zona l gica da mem ria flash default bitstream est activo ou n o Mensagem de controlo que indica a valida o dos par metros do pedido de opera o e sincroniza a comunica o no final constante de 1 byte com o valor 0x01 Mensagem de controlo que nega um pedido de opera o ao tentar escrever na primeira zona l gica da mem ria flash default bitstream area com o mecanismo de protec o activo constante de 1 byte com o valor 0x02 Mensagem de controlo que nega um pedido de opera o devido a um conjunto inv lido de par metros SA e EA constante de 1 byte com o valor 0x03 18 ma Manual de Utilizador do Prototyping Board Manager NI ERASE SECTOR READ WRITE WRITE INV Write Inverted Constante atribu vel ao par metro OP para solicitar o apagar de um sector constante de 1 byte com o valor 0x04 Constante atribu vel ao par metro OP para solicitar uma leitura da mem ria flash constante de 1 byte com o
14. qualquer placa compat vel com o PBM pensada para ser acedida livremente servindo tamb m para guardar alternative bitstreams acess vel com a gama de user flash addresses Endere os virtuais da mem ria flash com uma correspond ncia para os reais que escondem do utilizador a default bitstream area e a user bitstream area para uma utiliza o mais segura da placa de prototipagem N meros de sector virtuais da mem ria flash com uma correspond ncia para os reais que escondem do utilizador a default bitstream area e a user bitstream area para uma utiliza o mais segura da placa de prototipagem H Manual de Utilizador do Prototyping Board Manager N User flash access macros M dulos fornecidos para cria o de bitstreams capazes de aceder mem ria flash da placa utilizando user flash addresses e ou user sector numbers 4 User flash addresses e user sector numbers Certos sectores das placas de prototipagem compat veis com o PBM s o reservados Por esta raz o nos di logos do Prototyping Board Manager n o s o utilizados endere os de mem ria flash reais nem n meros de sector de mem ria flash reais excepto quando explicitamente indicado Em vez desses o utilizador pode confortavelmente basear se no que se designou por user flash addresses e user sector numbers respectivamente e o Prototyping Board Manager responsabilizar se pelas convers es necess rias Notas Para conciliar esta aborda
15. rmente transferidas Qualquer ficheiro de bitstream precisa ser sujeito a algumas modifica es antes de configurar a FPGA alvo Um subconjunto de todas as modifica es necess rias ocorre aquando da sua transfer ncia para a mem ria flash pelo que n o encontrar os ficheiros de bitstream originais l armazenados Alternative bitstreams Alternative bitstream number a Manual de Utilizador do Prototyping Board Manager NI Legenda 1 Altere este n mero para escolher uma posi o diferente dentro da user data area da mem ria flash para armazenar a alternative bitstream O intervalo de user flash addresses correspondente identificado debaixo desta op o 2 Clique neste bot o para seleccionar e transferir a bitstream que deseja armazenar na posi o escolhida O ci neste bot o quando j n o quiser transferir mais alternative bitstreams 5 2 3 Upload default bitstream Esta funcionalidade permite substituir a default bitstream actualmente armazenada na respectiva zona reservada da mem ria flash por uma nova A default bitstream respons vel pela interac o com o Prototyping Board Manager e por ser crucial a zona da mem ria flash que lhe destinada est usualmente protegida N o utilize esta funcionalidade se n o conhecer exactamente as suas consegu ncias Warning This operation overwrites the default bitstream currently in the the prototyping board s fash protected
16. s os sectores da mem ria flash SECTORS STARTING ADDRESSES N mero de Interpreta o valores dos valor es
17. sferidas o PBM f lo antes de transferir respons vel por inverter a ordem dos bits em cada byte das bitstreams transferidas ao receb las ou ao carreg las para a FPGA Tem de ser transferida para a primeira zona l gica da mem ria flash antes de poder ser acedida via PBM 7 3 Ficheiro PBS Um ficheiro com as caracter sticas da placa tem de ser criado tendo em conta o seguinte Tem de ser um ficheiro de texto n o formatado com codifica o de 8 bits composto por uma sequ ncia de campos Cada campo composto por uma linha de identificador seguida de uma ou mais linhas de valor 16 A Manual de Utilizador do Prototyping Board Manager NI O conjunto de campos que t m de constar e as regras de representa o s o apresentadas no Anexo B extens o do ficheiro deve ser pbs para uma identifica o f cil e coerente 17 i ma Manual de Utilizador do Prototyping Board Manager NE Anexo A M quina de estados da default bitstream in cio OP Operation SA Starting Address EA Ending Address LFA Last Flash Address UBSA User Bitstream Starting Address PROTECTED OK PROTECTION ERROR ADDRESS ERROR Par metro de 1 byte para especificar a opera o de entre as seguintes ERASE SECTOR READ WRITE e WRITE INV Par metro de 3 bytes para especificar o endere o da mem ria flash inicial para a opera o solicitada v lido se estiver e
18. upied by this file and rewrite itin the end The operation will take longer if you choose yes Legenda 1 Altere este n mero para especificar um diferente user flash address onde iniciar o armazenamento dos dados O user flash address final resultante apresentado por baixo desta op o 2 Clique neste bot o para enviar o ficheiro que seleccionou e armazen lo na posi o da mem ria flash escolhida a Manual de Utilizador do Prototyping Board Manager NI 3 Respondendo afirmativamente garantir que todos os dados fora do intervalo de endere os escolhido se manter o intactos mas a opera o demorar mais tempo Respondendo negativamente resultar na perda de dados eventualmente armazenados no primeiro e ltimo sectores envolvidos mas o tempo da opera o ser mais reduzido 5 3 2 Download data Esta funcionalidade permite ler de uma qualquer sequ ncia de user flash addresses e gravar os dados lidos no sistema de ficheiros do seu computador Transfer details pois o bi Ending address AE ME Cancel Legenda 1 Altere este n mero para especificar um diferente user flash address onde iniciar a leitura dos dados 2 Altere este n mero para especificar um diferente user flash address onde terminar a leitura dos dados Clique neste bot o para obter a sequ ncia de dados especificada e armazen la no sistema de ficheiros do seu computador 10 a Manual de
19. valor 0x05 Constante atribu vel ao par metro OP para solicitar uma escrita simples na mem ria flash constante de 1 byte com o valor 0x06 Constante atribu vel ao par metro OP para solicitar uma escrita na mem ria flash com invers o da ordem dos bits de cada byte constante de 1 byte com o valor 0x07 19 NE Manual de Utilizador do Prototyping Board Manager ma Anexo B Campos do ficheiro PBS Identificador PROTOTYPING BOARD ID DEFAULT BITSTREAM STARTING ADDRESS USER BITSTREAM STARTING ADDRESS USER DATA STARTING ADDRESS MAX NUMBER OF ALTERNATIVE BITSTREAMS ALTERNATIVE BITSTREAMS STARTING ADDRESSES O Oem Product ID gravado no controlador de USB temde preceder todos os outros campos Descri o da FPGA da placa Tenpo m sximo para apagar umsector da mem ria flash N mero total de bytes da mem ria flash N rrero de bytes das bitstreans para a FPGA da paca excluindo o cabe alho Endere o inicial real da default bitstreemarea Endere o inicial real da user bitstreemarea Endere o inicial real da user cita area N rrero de posi es pr definidas para anrezenamento de bitstrearrs na user dhia Endere os iniciais reais das posi es pr definidas para amrezenamento de bitstrearrs na user dhia ara N mero todal de sectores da mem ria flash feck preceder o campo de endere os NUMBER OF SECTORS o iciais dos sectores da mem ria flash Endere os iniciais reais de todo
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