Проектирование цифровых устройств на базе ПЛИС фирмы Xilinx в САПР серии Vivado HLx Design Suite. Часть 24

Все статьи цикла.

Особенности структуры и программирования регистров управления FUSE_CNTL кристаллов расширяемых процессорных платформ семейства Zynq‑7000 AP SoC

Структура регистров управления кристаллов расширяемых процессорных платформ семейства Zynq‑7000 AP SoC, кроме разрядов AES_Exclusive, W_EN_B_Key_User, R_EN_B_Key, R_EN_B_User и W_EN_B_Cntl, рассмотренных в [43], включает еще два разряда: eFuse Secure Boot и BBRAM Key Disable. Поэтому третья диалоговая панель мастера программирования энергонезависимых регистров Control Register Setup, предназначенная для определения требуемого состояния разрядов регистра FUSE_CNTL, приобретает вид, изображенный на рис. 1.

Рис. 1. Установка требуемого состояния разрядов регистра управления FUSE_CNTL кристаллов расширяемых процессорных платформ семейства Zynq 7000 AP SoC

Запись единичного значения в разряд eFuse Secure Boot разрешает только безопасный режим загрузки кристаллов расширяемых процессорных платформ семейства Zynq‑7000 AP SoC с использованием ключей шифрования/дешифрования конфигурационной последовательности проектируемого устройства, хранящихся в соответствующем однократно программируемом регистре. При установке разряда BBRAM Key Disable в единичное состояние допускается небезопасный режим загрузки полностью программируемых систем на кристалле указанного семейства, но в случае выбора безопасного режима должны применяться ключи шифрования/дешифрования конфигурационной информации, записанные в регистр FUSE_KEY. Следует обратить внимание на то, что активное состояние разряда eFuse Secure Boot имеет более высокий приоритет по сравнению с аналогичным состоянием разряда BBRAM Key Disable.

Запись ключей шифрования/дешифрования конфигурационной последовательности в ОЗУ BBRAM кристаллов программируемой логики и расширяемых процессорных платформ серий UltraScale и UltraScale+

Загрузка ключей шифрования/дешифрования конфигурационной последовательности проектируемого устройства в ОЗУ с дополнительным батарейным питанием Battery-Backed RAM (BBRAM) ПЛИС и полностью программируемых систем на кристалле серий UltraScale и UltraScale+ осуществляется командой Program BBR Key контекстно зависимого всплывающего меню. Меню вызывается щелчком правой кнопки мыши при расположении курсора во встроенном окне Hardware интегрированной среды разработки Vivado IDE после выделения строки с условным обозначением кристалла программируемой логики или расширяемой процессорной платформы, выбранных для реализации разрабатываемого устройства. Выполнение команды Program BBR Key начинается с вывода на экран одноименной диалоговой панели, чей вид в случае применения кристаллов программируемой логики и расширяемых процессорных платформ серий UltraScale и UltraScale+ демонстрирует рис. 2.

Рис. 2. Выбор ключей шифрования/дешифрования, загружаемых в ОЗУ BBRAM ПЛИС и полностью программируемых систем на кристалле серий UltraScale и UltraScale+

В открывшейся диалоговой панели необходимо в первую очередь в поле редактирования значения параметра AES key file (.nky) указать идентификатор файла, который содержит комплект ключей шифрования/дешифрования конфигурационной последовательности проектируемого устройства, загружаемый в ОЗУ BBRAM ПЛИС или полностью программируемой системы на кристалле перечисленных серий. Имя требуемого файла с расширением .nky, включающее полный путь доступа к нему, задается с помощью клавиатуры или выбирается в диалоговой панели с заголовком Specify AES Key File, открываемой нажатием клавиши с пиктограммой в виде многоточия, которая находится справа от поля редактирования значения рассматриваемого параметра (рис. 2). После определения идентификатора файла в поле редактирования значения параметра AES key file (.nky) шестнадцатеричные коды ключей шифрования/дешифрования, записанных в нем, появляются в строке AES key, как показано на рис. 3.

Рис. 3. Запись ключей шифрования/дешифрования в ОЗУ BBRAM ПЛИС и полностью программируемых систем на кристалле серий UltraScale и UltraScale+

В ПЛИС и полностью программируемых системах на кристалле серий UltraScale и UltraScale+ предусмотрен механизм дополнительной защиты ключей шифрования/дешифрования конфигурационной последовательности, хранящихся в ОЗУ с дополнительным батарейным питанием, от несанкционированного копирования — Configuration Counting DPA Protection. Этот механизм устанавливает ограничение на допустимое количество выполняемых процедур загрузки конфигурационной информации в используемый кристалл программируемой логики или расширяемой процессорной платформы. При нарушении данного ограничения коды ключей шифрования/дешифрования удаляются из ОЗУ BBRAM. Для активизации механизма защиты Configuration Counting DPA Protection нужно прежде всего установить индикатор состояния параметра Enable DPA_PROTECT в положение «Включено» (рис. 3). После этого становятся доступными поле редактирования значения параметра DPA_COUNT и поле выбора значения параметра DPA_MODE. Параметр DPA_COUNT определяет предельно допустимое количество выполняемых процедур конфигурирования ПЛИС или полностью программируемых систем на кристалле серий UltraScale и UltraScale+. В качестве значения этого параметра может использоваться любое целое число в диапазоне 1–256. Число, указываемое в поле редактирования значения параметра DPA_COUNT, загружается в счетчик выполняемых процедур конфигурирования. Содержимое этого счетчика уменьшается на единицу при загрузке конфигурационной последовательности проектируемого устройства в кристалл программируемой логики или расширяемой процессорной платформы. При достижении нулевого значения счетчика производится удаление ключей шифрования/дешифрования из ОЗУ с дополнительным батарейным питанием.

С помощью параметра DPA_MODE выбирается вид выполняемых процедур конфигурирования ПЛИС или полностью программируемой системы на кристалле, которые учитываются при функционировании механизма защиты ключей шифрования/дешифрования Configuration Counting DPA Protection. Выпадающий список возможных значений этого параметра включает два варианта: INVALID_CONFIGURATIONS и ALL_CONFIGURATIONS. По умолчанию в поле выбора значения параметра DPA_MODE предлагается вариант INVALID_CONFIGURATIONS. В этом случае содержимое счетчика выполняемых процедур конфигурирования уменьшается на единицу только при неработоспособной загрузке конфигурационной последовательности проектируемого устройства в кристалл программируемой логики или расширяемой процессорной платформы. Если в качестве значения параметра DPA_MODE указан вариант ALL_CONFIGURATIONS, то вычитание содержимого счетчика выполняемых процедур конфигурирования будет производиться при каждой операции загрузки конфигурационной информации в ПЛИС или полностью программируемую систему на кристалле.

После установки требуемых значений параметров механизма защиты Configuration Counting DPA Protection можно приступать непосредственно к процессу записи выбранных ключей шифрования/дешифрования конфигурационной последовательности проектируемого устройства в ОЗУ BBRAM. Для активизации этого процесса следует воспользоваться клавишей OK, расположенной в нижней части диалоговой панели Program BBR Key (рис. 3). Сведения о характере завершения загрузки ключей шифрования/дешифрования в ОЗУ с дополнительным батарейным питанием приводятся на вкладке TCL Console консольной области основного окна управляющей оболочки САПР серии Xilinx Vivado HLx Design Suite.

Удаление ключей шифрования/дешифрования конфигурационной последовательности проектируемого устройства из ОЗУ BBRAM

Удаление ключей шифрования/дешифрования конфигурационной последовательности проектируемого устройства, хранящихся в ОЗУ BBRAM кристаллов программируемой логики и расширяемых процессорных платформ различных семейств, может осуществляться двумя способами. Первый заключается в отсоединении батареи питания этого ОЗУ от соответствующего вывода ПЛИС или полностью программируемой системы на кристалле при отключении других питающих напряжений. Второй метод обнуления содержимого ОЗУ BBRAM предоставляет средства конфигурирования кристаллов программируемой логики и расширяемых процессорных платформ, входящие в состав САПР серии Xilinx Vivado HLx Design Suite. Чтобы воспользоваться последним способом, необходимо вызвать контекстно зависимое всплывающее меню, как было описано в предыдущих разделах. В вызванном меню нужно выбрать команду Clear BBR Key. При выполнении указанной команды на экране появляется диалоговая панель с заголовком Clear BBR Key, чей вид представлен на рис. 4.

Рис. 4. Удаление ключей шифрования/дешифрования конфигурационной последовательности проектируемого устройства из ОЗУ BBRAM

Открывшаяся диалоговая панель содержит запрос подтверждения операции удаления ключей шифрования/дешифрования конфигурационной последовательности проектируемого устройства из ячеек памяти с дополнительным батарейным питанием. При утвердительном ответе на этот запрос (нажатии клавиши OK, представленной в нижней части диалоговой панели Clear BBR Key) производится обнуление содержимого ОЗУ BBRAM. Информация о результатах выполнения рассматриваемой операции отображается на вкладке TCL Console консольной области интегрированной среды разработки Vivado IDE. В случае успешного удаления кодов ключей из ячеек памяти с дополнительным батарейным питанием на указанной вкладке приводится следующее сообщение:

INFO: [Labtools 27-3092]  BBR Key cleared

Запись информации в энергонезависимые регистры EFUSE ПЛИС и полностью программируемых систем на кристалле серий UltraScale и UltraScale+

Структура и состав однократно программируемых энергонезависимых регистров, представленных в ПЛИС и расширяемых процессорных платформах серий UltraScale и UltraScale+, отличается от комплекта аналогичных ресурсов кристаллов семейств Artix‑7, Kintex‑7, Virtex‑7 и Zynq‑7000 AP SoC. Кроме регистров FUSE_DNA, FUSE_USER, FUSE_KEY и FUSE_CNTL, назначение которых рассмотрено в [43], в ПЛИС и полностью программируемых системах на кристалле серий UltraScale и UltraScale+ присутствуют еще два регистра: FUSE_RSA и FUSE_SEC.

384‑разрядный регистр FUSE_RSA предназначен для хранения ключей аутентификации конфигурационной информации, осуществляемой в соответствии с алгоритмом RSA.

В 32‑разрядный регистр FUSE_SEC записываются данные, определяющие параметры управления процессами шифрования/дешифрования и аутентификации конфигурационной последовательности проектируемого устройства.

Для загрузки необходимой информации во все однократно программируемые энергонезависимые регистры ПЛИС и расширяемых процессорных платформ серий UltraScale и UltraScale+ можно воспользоваться средствами конфигурирования кристаллов, входящими в состав САПР серии Xilinx Vivado HLx Design Suite. Процедура программирования указанных регистров выполняется с помощью соответствующей версии мастера Program eFUSE Registers wizard, учитывающей особенности перечисленных серий кристаллов программируемой логики и расширяемых процессорных платформ. Активизация мастера программирования энергонезависимых регистров производится командой Program eFUSE Registers контекстно зависимого всплывающего меню, которое открывается щелчком правой кнопки мыши после выделения во встроенном окне Hardware строки с условным обозначением ПЛИС или расширяемой процессорной платформы, применяемой для реализации проектируемого устройства, как показано на рис. 5.

Рис. 5. Запуск мастера программирования энергонезависимых регистров ПЛИС и расширяемых процессорных платформ серий UltraScale и UltraScale+

Открывшаяся стартовая диалоговая панель мастера Program eFUSE Registers wizard содержит краткую информацию об энергонезависимых регистрах с однократной записью данных и их текущем состоянии в ПЛИС или полностью программируемой системе на кристалле, используемой для реализации разрабатываемого устройства. Изучив представленную информацию, следует с помощью клавиши Next перейти к очередной диалоговой панели мастера записи данных в энергонезависимые регистры кристаллов программируемой логики и расширяемых процессорных платформ серий UltraScale и UltraScale+.

Вторая диалоговая панель мастера Program eFUSE Registers wizard, имеющая заголовок Cryptographic Key Setup, чей вид приведен на рис. 6, предназначена для определения ключей шифрования/дешифрования и аутентификации конфигурационной последовательности реализуемого устройства, которые нужно записать в регистры FUSE_KEY и FUSE_RSA ПЛИС или полностью программируемой системы на кристалле серий UltraScale и UltraScale+. В этой диалоговой панели необходимо прежде всего в поле редактирования значения параметра Cryptographic file key (.nky) указать идентификатор файла, содержащего требуемый комплект ключей шифрования/дешифрования и аутентификации конфигурационной последовательности проектируемого устройства. Возможность быстрого поиска соответствующего файла предоставляет диалоговая панель с заголовком Specify Cryptographic Key File. Доступ к указанной диалоговой панели предоставляет клавиша с пиктограммой в виде многоточия, которая находится справа от поля редактирования значения параметра Cryptographic file key (.nky). После выбора в диалоговой панели Specify Cryptographic Key File криптографического файла, содержащего необходимый комплект ключей шифрования/дешифрования и аутентификации конфигурационной последовательности, их шестнадцатеричные коды появляются в строках AES Key (256‑bit) и RSA Key Digest (384‑bit) соответственно.

Рис. 6. Выбор ключей шифрования/дешифрования и аутентификации конфигурационной последовательности, записываемых в регистры FUSE_KEY и FUSE_RSA

Для последующей записи значений выбранных ключей шифрования/дешифрования конфигурационной информации в регистр FUSE_KEY необходимо установить индикатор состояния параметра AES Key (256‑bit) в положение «Включено». Чтобы загрузить отображаемые коды ключей аутентификации конфигурационной последовательности в регистр FUSE_RSA, следует перевести индикатор состояния параметра RSA Key Digest (384‑bit) во включенное положение.

Выбрав требуемый комплект ключей шифрования/дешифрования и аутентификации конфигурационной последовательности проектируемого устройства, записываемых в соответствующие однократно программируемые энергонезависимые регистры, нужно нажатием клавиши Next перейти к следующей диалоговой панели мастера Program eFUSE Registers wizard, чей вид представлен на рис. 7.

Рис. 7. Определение данных, записываемых в пользовательские однократно программируемые энергонезависимые регистры ПЛИС и расширяемых процессорных платформ серий UltraScale и UltraScale+

Третья диалоговая панель мастера программирования энергонезависимых регистров ПЛИС и расширяемых процессорных платформ серий UltraScale и UltraScale+, имеющая заголовок USER Register Setup, предоставляет возможность определения пользовательских данных, записываемых в регистры FUSE_USER и/или FUSE_USER128. Чтобы указать 32‑разрядное значение, которое нужно занести в регистр FUSE_USER, необходимо вначале установить индикатор состояния параметра Specify 32‑bit value to program into USER register в положение «Включено». При этом становится доступным поле редактирования значения параметра USER bits [31:0], после активизации которого следует с помощью клавиатуры указать восьмиразрядный шестнадцатеричный код, записываемый в соответствующий пользовательский однократно программируемый энергонезависимый регистр.

Для определения 128‑разрядного значения, загружаемого в регистр FUSE_USER128, нужно перевести во включенное положение индикатор состояния параметра Specify 128‑bit value to program into USER128 register. После этого открывается доступ к полю редактирования значения параметра USER bits [127:0], в котором, используя клавиатуру, необходимо задать 32‑разрядный шестнадцатеричный код, подлежащий записи в указанный регистр.

Определив значения пользовательских данных, загружаемых в регистры FUSE_USER и/или FUSE_USER128, следует с помощью клавиши Next перейти к очередной диалоговой панели мастера Program eFUSE Registers wizard, чей вид изображен на рис. 8.

Рис. 8. Установка требуемого состояния разрядов регистра управления FUSE_CNTL ПЛИС и расширяемых процессорных платформ серий UltraScale и UltraScale+

Четвертая диалоговая панель мастера программирования энергонезависимых регистров с заголовком Control Register Setup используется для установки требуемого состояния разрядов регистра управления FUSE_CNTL ПЛИС и расширяемых процессорных платформ серий UltraScale и UltraScale+. Следует обратить внимание на то, что назначение разрядов этого регистра отличается от функций, выполняемых соответствующими разрядами одноименного ресурса кристаллов программируемой логики семейств Artix‑7, Kintex‑7, Virtex‑7 и расширяемых процессорных платформ семейства Zynq‑7000 AP SoC [43].

Для программирования регистра FUSE_CNTL нужно установить индикатор состояния параметра Enable control register programming в положение «Включено». После этого становятся доступными индикаторы состояния параметров, с помощью которых указываются требуемые значения соответствующих разрядов регистра управления. Параметры, определяющие состояние разрядов регистра FUSE_CNTL, представлены в форме таблицы, структура которой рассмотрена в [43].

При записи единичного значения в разряд R_DIS_Key устанавливается блокировка чтения ключей шифрования/дешифрования конфигурационной последовательности проектируемого устройства AES Key и программирования регистра, предназначенного для их хранения. Единичное значение разряда R_DIS_USER запрещает чтение и запись данных в пользовательский регистр FUSE_USER через порт интерфейса JTAG. Устанавливаемый запрет не распространяется на операцию чтения кода, содержащегося в регистре FUSE_USER, в проектируемом устройстве с помощью библиотечного примитива eFUSE_USR. Разряд R_DIS_SEC предоставляет возможность установки блокировки операций чтения и записи в регистр управления процессами шифрования/дешифрования и аутентификации конфигурационной последовательности FUSE_SEC. Запись единичного значения в разряд W_DIS_CNTL запрещает программирование регистра управления FUSE_CNTL. Единичное значение разряда R_DIS_RSA накладывает запрет на чтение ключей аутентификации конфигурационной последовательности проектируемого устройства и программирование регистра, выделенного для их хранения. При загрузке единичного значения в разряд W_DIS_KEY производится блокировка записи ключей шифрования/дешифрования конфигурационной последовательности. Разряд W_DIS_USER позволяет установить запрет программирования пользовательского регистра FUSE_USER. Запись единичного значения в разряд W_DIS_SEC блокирует операцию записи данных в регистр управления процессами шифрования/дешифрования и аутентификации конфигурационной последовательности FUSE_SEC. Единичное значение разряда W_DIS_RSA запрещает программирование регистра, предназначенного для хранения ключей аутентификации конфигурационной последовательности реализуемого устройства. Разряд W_DIS_USER128 предоставляет возможность блокировки записи 128‑разрядного кода в пользовательский регистр FUSE_USER128.

После установки требуемого состояния перечисленных разрядов регистра FUSE_CNTL можно перейти к следующей диалоговой панели мастера Program eFUSE Registers wizard, чей вид демонстрирует рис. 9.

Рис. 9. Определение требуемого состояния разрядов регистра управления процессами шифрования/дешифрования и аутентификации конфигурационной последовательности

Пятая диалоговая панель мастера программирования энергонезависимых регистров, имеющая заголовок Security Register Setup, предназначена для определения требуемого состояния разрядов регистра управления процессами шифрования/дешифрования и аутентификации конфигурационной последовательности FUSE_SEC. Чтобы запрограммировать этот регистр, нужно в первую очередь установить индикатор состояния параметра Enable security register programming в положение «Включено». После этого становятся доступными индикаторы состояния параметров, определяющих значения, которые будут записаны в соответствующие разряды регистра управления процессами шифрования/дешифрования и аутентификации конфигурационной последовательности. Эти индикаторы состояния отображаются в первой колонке таблицы, которая имеет ту же структуру, что и таблица, расположенная в диалоговой панели Control Register Setup.

При записи единичного значения в разряд CFG_AES_Only допускается загрузка в ПЛИС или полностью программируемую систему на кристалле только зашифрованной конфигурационной последовательности. Единичное значение разряда EFUSE_ KEY_Only предписывает использовать при конфигурировании кристалла программируемой логики или расширяемой процессорной платформы ключи шифрования/дешифрования, хранящиеся в регистре FUSE_KEY. Запись единичного значения в разряд RSA_AUTH устанавливает режим аутентификации конфигурационной последовательности, выполняемой в соответствии с алгоритмом RSA. Разряд SCAN_DISABLE предоставляет возможность запрета доступа к внутренним тестовым регистрам ПЛИС или полностью программируемой системы на кристалле. При записи единичного значения в разряд CRYPT_DISABLE устанавливается постоянная блокировка дешифратора конфигурационной последовательности.

Указав требуемые значения, записываемые в соответствующие разряды регистра управления процессами шифрования/дешифрования и аутентификации конфигурационной последовательности, нужно с помощью клавиши Next в нижней части диалоговой панели Security Register Setup перейти к последней панели мастера Program eFUSE Registers wizard, чей вид приведен на рис. 10.

Рис. 10. Запись информации в однократно программируемые энергонезависимые регистры ПЛИС и расширяемых процессорных платформ серий UltraScale и UltraScale+

В заключительной диалоговой панели мастера программирования энергонезависимых регистров, озаглавленной Program eFUSE Registers Summary, отображаются значения ключей шифрования/дешифрования и аутентификации конфигурационной последовательности проектируемого устройства, пользовательские данные и коды управления, подлежащие записи в регистры FUSE_KEY, FUSE_RSA, FUSE_USER, FUSE_CNTL и FUSE_SEC соответственно. Следует внимательно изучить информацию, приведенную в этой панели. В случае обнаружения некорректных данных нужно вернуться к предыдущим диалоговым панелям мастера Program eFUSE Registers wizard, воспользовавшись клавишей Back. При отсутствии ошибок следует нажать клавишу Finish, в результате чего открывается диалоговая панель с заголовком Program eFUSE, как показано на рис. 10. Ознакомившись с предупреждением о невозможности последующей модификации записываемой информации, нужно нажатием клавиши OK, расположенной в нижней части диалоговой панели Program eFUSE, активизировать процесс записи данных, указанных в соответствующих диалоговых панелях мастера Program eFUSE Registers wizard, в однократно программируемые энергонезависимые регистры ПЛИС и расширяемых вычислительных платформ серий UltraScale и UltraScale+. Краткие сведения о текущем состоянии этого процесса приводятся в информационной панели Program eFUSE, которая появляется на экране после его активизации. Информация о характере завершения процесса программирования энергонезависимых регистров отображается на вкладке TCL Console консольной области основного окна управляющей оболочки САПР серии Xilinx Vivado HLx Design Suite.

Контроль характеристик функционирования кристалла программируемой логики или расширяемой процессорной платформы, реализующего проектируемое устройство

Средства конфигурирования кристаллов программируемой логики и расширяемых процессорных платформ, входящие в состав САПР серии Xilinx Vivado HLx Design Suite, предоставляют возможность контроля основных характеристик их функционирования после загрузки конфигурационной последовательности проектируемого устройства. Современные ПЛИС и полностью программируемые системы на кристалле, выпускаемые фирмой Xilinx, содержат встроенные датчики температуры и напряжения, подключенные к входам аналого-цифрового блока XADC или системного монитора System Monitor (SYSMON). Результаты измерений, формируемые этими датчиками, трансформируются аналого-цифровыми преобразователями указанных блоков в цифровой код, который может быть считан через порт JTAG-интерфейса. Оцифрованные результаты измерений температуры и уровней напряжений питания кристаллов программируемой логики и расширяемых процессорных платформ могут быть представлены в графическом виде на соответствующей панели мониторинга средств конфигурирования САПР серии Xilinx Vivado HLx Design Suite.

Для того чтобы открыть новую панель результатов измерения основных характеристик функционирования ПЛИС или полностью программируемой системы на кристалле, реализующей проектируемое устройство, необходимо прежде всего во встроенном окне Hardware интегрированной среды разработки Vivado IDE выделить строку XADC (System Monitor). Затем следует воспользоваться командой Dashboard, которая одновременно представлена во всплывающем меню Window и контекстно зависимом всплывающем меню, вызываемом щелчком правой копки мыши. При выполнении указанной команды на экране появляется всплывающее меню следующего уровня, в котором нужно выбрать строку New Dashboard, как показано на рис. 11. После этого открывается диалоговая панель с заголовком New Dashboard, предназначенная для определения названия и содержимого новой панели мониторинга основных характеристик функционирования ПЛИС или полностью программируемой системы на кристалле.

Рис. 11. Открытие новой панели мониторинга основных характеристик функционирования ПЛИС или полностью программируемой системы на кристалле

Название новой панели мониторинга указывается с помощью клавиатуры в поле редактирования значения параметра Name. По умолчанию в качестве значения этого параметра предлагается идентификатор dashboard_n, где n — порядковый номер открываемой панели отображения результатов измерений. Вид информации, отображаемой в новой панели мониторинга, определяется с помощью индикаторов состояния параметров, расположенных в разделе Contents диалоговой панели New Dashboard. Для представления результатов измерения основных характеристик функционирования ПЛИС или полностью программируемой системы на кристалле, реализующей проектируемое устройство, необходимо установить в положение «Включено» индикаторы состояния, расположенные в строках с условным обозначением используемого кристалла и XADC (System Monitor). После нажатия клавиши OK, расположенной в нижней части диалоговой панели New Dashboard, в рабочей области средств конфигурирования кристаллов программируемой логики и расширяемых процессорных платформ добавляется новая вкладка, содержащая панель мониторинга с указанным названием. В открывшейся панели автоматически отображаются в графической форме результаты измерения температуры ПЛИС или полностью программируемой системы на кристалле, как демонстрирует рис. 12.

Рис. 12. Установка параметров мониторинга основных характеристик функционирования ПЛИС или полностью программируемой системы на кристалле

Прежде чем приступить к изучению интересующих характеристик, целесообразно уточнить основные параметры их мониторинга. Для выбора частоты чтения оцифрованных результатов измерений из порта JTAG-интерфейса следует воспользоваться кнопкой , расположенной на панели инструментов открывшейся вкладки, или командой JTAG Scan Rate контекстно зависимого всплывающего меню (рис. 12). Это меню вызывается щелчком правой кнопкой мыши при расположении курсора в области отображения временных диаграмм. При нажатии кнопки или выборе указанной команды появляется всплывающее меню, которое содержит допустимые значения периода чтения данных из порта JTAG-интерфейса. Результаты измерения значений температуры и напряжений питания кристалла программируемой логики или расширяемой процессорной платформы могут считываться с интервалом 1, 5, 10, 30 и 60 с. Кроме того, значения основных характеристик функционирования ПЛИС или полностью программируемой системы на кристалле можно запрашивать в ручном режиме. Для этого нужно в последнем всплывающем меню выбрать строку Manual, после чего на панели инструментов рассматриваемой вкладки становится доступной кнопка . Каждое нажатие указанной кнопки инициирует операцию чтения информации из порта JTAG-интерфейса и ее последующего отображения на соответствующих графиках.

Выбор длительности временного интервала, отображаемого в области временных диаграмм панели мониторинга, осуществляется с помощью команды Track Time контекстно зависимого всплывающего меню. При выполнении этой команды на экран выводится всплывающее меню следующего уровня, которое включает в себя четыре возможных варианта — 1, 5, 10 и 20 m. Эти варианты соответствуют длительности отображаемого интервала, равной 1, 5, 10 и 20 мин.

Установив параметры мониторинга, следует определить состав контролируемых характеристик функционирования ПЛИС или полностью программируемой системы на кристалле, реализующей проектируемое устройство. Чтобы выбрать датчики, формирующие результаты измерений, оцифрованные значения которых должны отображаться в панели мониторинга, нужно воспользоваться кнопкой , представленной на панели инструментов рассматриваемой вкладки, или командой Add Sensor(s) контекстно зависимого всплывающего меню. Вызов этого меню осуществляется щелчком правой кнопкой мыши при расположении курсора в области отображения условных обозначений контролируемых характеристик. После нажатия кнопки или выбора указанной команды открывается диалоговая панель с заголовком Add Sensors, как показано на рис. 13.

Рис. 13. Выбор контролируемых характеристик функционирования кристалла программируемой логики или расширяемой процессорной платформы

Открывшаяся диалоговая панель содержит список условных обозначений всех доступных встроенных датчиков используемого кристалла программируемой логики или расширяемой процессорной платформы. Для включения интересующего датчика в состав контролируемых характеристик достаточно расположить курсор в соответствующей строке этого списка и дважды щелкнуть левой кнопкой мыши. Сразу же после этого начинает формироваться график изменения во времени значения выбранного параметра. Цвет отображения формируемого графика выбирается автоматически. Чтобы изменить предлагаемый цвет, нужно щелчком левой кнопкой мыши выделить строку с условным обозначением контролируемой характеристики функционирования ПЛИС или полностью программируемой системы на кристалле. После этого щелчком правой кнопкой мыши необходимо вызвать контекстно зависимое всплывающее меню, в котором следует выбрать команду Change Color. В результате выполненных действий на экране появляется всплывающее меню следующего уровня, включающее в себя список цветов, доступных для отображения выбранного параметра, чей вид приведен на рис. 14. В этом меню следует указать курсором требуемый цвет и подтвердить выбор щелчком левой кнопкой мыши.

Рис. 14. Выбор цвета отображения контролируемых характеристик функционирования ПЛИС или полностью программируемой системы на кристалле

Для удаления каких-либо из характеристик функционирования кристалла программируемой логики или расширяемой процессорной платформы, отображаемых в панели мониторинга, нужно вначале щелчком левой кнопкой мыши выделить условные обозначения соответствующих датчиков. Затем следует воспользоваться кнопкой , расположенной на панели инструментов, или командой Remove из контекстно зависимого всплывающего меню, представленного на рис. 14.

Окончание следует