Программатор платформа USB II или просто настройщик HW-USB-II-G для JTAG систем

Программатор платформа USB II или просто настройщик HW-USB-II-G для JTAG систем

Платформа USB II (Platform Cable USB II) — это нечто большее, чем просто стандартный USB-кабель. Платформой обеспечивается встроенное аппаратное и программное обеспечение для создания высокопроизводительной, надёжной и простой в настройке конфигурации устройств «Xilinx». Подключением на оборудование пользователя достигается цель настройки FPGA «Xilinx», программирования PROM, CPLD «Xilinx», а также непосредственного программирования сторонних устройств. Так, кабель позволяет косвенно программировать платформу Flash XL, сторонние устройства флэш-памяти SPI и сторонние устройства параллельной флэш-памяти NOR через порт FPGA JTAG.

Описание технических критериев платформы «Xilinx»

Очевидный момент – систему «Platform Cable USB II» следует рассматривать экономически эффективным инструментом отладки встроенного программного и микропрограммного обеспечения. Например, в случае использования приложений «Xilinx’s Embedded Development Kit» и «ChipScope Pro Analyzer».

Система программирует и настраивает все устройства «Xilinx»:

  • процессоры XC18V00 ISP,
  • PROM Flash платформы XCF00S / XCF00P / XL PROM,
  • UltraScale, Virtex 7 серии,
  • FPGA Spartan,
  • Zynq-7000 SoC,
  • XC9500XL,
  • CoolRunner XPLA3 / CoolLDunner-II CPLD.

Платформа USB II — это обновлённый вариант под замену платформенного кабеля USB. Подобно своему популярному предшественнику, устройство предназначено исключительно для прототипирования сред. Отмечается обратная совместимость с платформенным кабелем USB, и поддержка всеми инструментами проектирования «Xilinx».

Подключение на порты USB стандартного компьютера или ноутбука осуществляется посредством стандартного высокоскоростного кабеля USB A – B. При этом рабочая мощность подводится непосредственно от контроллера порта концентратора. Применения внешнего источника питания исключается.

Скоростные параметры передачи и конфигурация HW-USB-II-G

Поддерживаемые скорости передачи данных в высокоскоростной среде USB зависят от количества USB-устройств, совместно использующих полосу пропускания концентратора. Собственная скорость передачи сигналов (480 МГц) напрямую не связана с пропускной способностью приложения.

HW-USB-II-G

Программатор платформа USB II или просто настройщик HW-USB-II-G для JTAG систем

Упрощённый интерфейс подключений и контроля работы платформы USB II: 1 – штепсельный узел под включение кабеля связи с компьютером; 2 – контрольный светодиодный элемент на три цвета; 3 – колодка под включение ленточного трека для соединения с программируемой платой

Конфигурация устройства и операции программирования с использованием платформы USB II поддерживаются программным обеспечением «Xilinx iMPACT». Используется функционал:

  • граничное сканирование (стандарт IEEE 1149.1 / IEEE 1532),
  • ведомо-последовательный режим,
  • последовательный периферийный интерфейс (SPI).

Средства проектирования «Vivado» поддерживают настройку устройства через платформу USB II с использованием граничного сканирования (стандарт IEEE 1149.1).

Программное обеспечение «iMPACT» поставляется дополненным инструментами проектирования ISE и программным обеспечением «WebPACK». Режимы ведомо-последовательного и прямого SPI поддерживаются исключительно ограниченными версиями инструмента ISE «iMPACT».

Оптимизация программатора под работу с различными системами

Платформа USB II, кроме всего прочего, оптимизирована под использование с комплектом разработки встраиваемых систем «Xilinx», анализаторов «ChipScope Pro», системных генераторов «DSP».

При использовании с этими программными инструментами, программатор обеспечивает соединение для встроенных целевых систем под конфигурацию оборудования, загрузку ПО, отладку и проверку систем в режиме реального времени. Целевые тактовые частоты выбираются в диапазоне 750 кГц — 24 МГц.

PLATFORM USB

Программатор платформа USB II или просто настройщик HW-USB-II-G для JTAG систем

Контактная группа интерфейса подключения ленточного кабеля к целевым программируемым устройствам. Обозначение сигналов применительно к определённому интерфейсу

Кабельная платформа USB II предусматривает подключение к целевым системам через 14-трековый ленточный проводник (картинка выше) под передачу данных с высокой пропускной способностью. Для обратной совместимости с целевыми системами, не использующими разъём ленточного проводника, поставляется дополнительный адаптер подключения комплекта проводников.

Используемый 14-контактный интерфейс имеет контакт 13 (PGND), — так называемая «псевдо-земля», которым обеспечивается многоцелевой сигнал. Этот контакт подключается к драйверу с открытым стоком; следовательно, имеет либо низкий, либо высокий потенциал.

Поведение сигнала PGND определяется устройством, подключенным к кабелю. В «iMPACT PGND» имеет место низкий активный уровень во время операций JTAG, ведомо-последовательного режима и SPI. Например:

  • программирование,
  • конфигурирование,
  • чтение и т.д.

Высокий потенциал присутствует, когда кабель находится в режиме ожидания.

ОРИГИНАЛ

Программатор платформа USB II или просто настройщик HW-USB-II-G для JTAG систем

Схема демонстрация управления цепочкой JTAG целевой системы через сигнальный контакт PGND платформенной системы USB II

На схеме выше показано типичное использование PGND в качестве сигнала управления цепочкой JTAG целевой системы. PGND управляет выбором элемента (S) для набора мультиплексоров, которые переключаются между основным источником конфигурации и кабелем.

Когда PGND имеет активный низкий уровень, кабель управляет цепью JTAG. Когда PGND имеет высокий уровень, основной источник конфигурации управляет цепочкой JTAG. Эта возможность позволяет платформенному кабелю USB II оставаться подключенным к целевой системе, будучи изолированным от основного источника конфигурации. Аналогичная схема может быть использована с подчиненными топологиями.

Платформа USB II — физическое исполнение системы и требования

Электроника устройства «Platform Cable USB II» скрыта под огнестойким пластиковым корпусом. Внутри установлен специальный защитный экран EMI, ослабляющий вредное излучение, защищающий аппаратуру радиоизлучения сторонних устройств.

Базовый компьютер, применяемый для работы с устройством, должен содержать хост-контроллер USB с одним или несколькими портами. Использовать допустимо контроллер, встроенный непосредственно в состав материнской платы ПК или добавляемый в виде карты расширения.

Платформа USB II (кабельная) разработана с учётом использования в полной мере пропускной способности портов USB 2.0. Также поддерживается обратная совместимость с портами USB 1.1.

Таблица ниже содержит список совместимых инструментов проектирования «Xilinx»:

Программное обеспечение
Версия

Vivado Design Tools
2013.1. и более поздние

ISE Foundation/ISE WebPACK
6.3i SP3 и более поздние

ChipScope Pro Analyzer
6.3i SP3 и более поздние

Embedded Development Kit
7.1i и более поздние

System Generator for DSP
8.1i и более поздние

Чтобы получать улучшенный функционал с поддержкой исправления ошибок, рекомендуется использовать самую последнюю версию инструмента и применять последний пакет обновления.

Установка драйвера устройства и обновление прошивки HW-USB-II-G

Для использования платформенного кабеля USB II требуется специфичный драйвер устройства. Этот драйвер устанавливается автоматически при условии установки поддерживаемого средства разработки «Xilinx».

Автоматическая установка драйверов поддерживается платформой, начиная с версии 10.1 инструментов проектирования «Xilinx». Для более ранних версий драйвера требуется установить вручную, прежде чем платформа будет запущена в работу.

Микропрограмма платформы USB II загружена в микроконтроллер и FPGA / PROM. Микроконтроллер работает на базе оперативной памяти, микропрограммное обеспечение загружается при каждом подключении кабеля, обнаруживается операционной системой хоста.

Дополнительная микропрограмма также может быть загружена в микроконтроллер после того, как средство проектирования установит соединение с кабелем. Протокол USB гарантирует, что прошивка успешно загружена.

Обновленная прошивка микроконтроллера периодически распространяется выпусками средств разработки «Xilinx». В большинстве случаев, обновление требует замены одного или нескольких файлов приложения средства проектирования, в зависимости от операционной системы, одного или нескольких файлов драйвера кабеля.

При помощи информации: XILINX

Источник