AXI4-Lite を使用したダイナミック リコンフィギュレーション - 1.0 日本語

Clocking Wizard v1.0 for Versal ACAP LogiCORE IP 製品ガイド (PG321)

Document ID
PG321
Release Date
2022-04-20
Version
1.0 日本語

Clocking Wizard コアには、クロッキング プリミティブ (MMCM/XPLL/DPLL) を動的にリコンフィギュレーションするための AXI4-Lite インターフェイスがあります。ダイナミック リコンフィギュレーションを有効にすると、このインターフェイスが有効になります。AXI4-Lite インターフェイスを使用する場合、このコアは混在言語の RTL を生成します。

重要: スペクトラム拡散を有効にした場合、および DPLL のデジタル スキュー調整を有効にした場合、この機能はサポートされません。

AXI4-Lite の信号の詳細は、「レジスタ空間」のセクションに記載しています。クロック コンフィギュレーション レジスタの詳細は、レジスタ空間 の表を参照してください。

Clocking Wizard コアはコンフィギュレーション ステート マシンを使用して 2 つの固定されたステートのコンフィギュレーションから拡張し、逓倍、分周、位相、デューティ サイクルの有効な値を任意にプログラムできるようにしています。このステート マシンで、ステート 1 は Clocking Wizard インターフェイス経由でコンフィギュレーションされるデフォルト ステートに対応します。ステート 2 は、レジスタ空間 の表に示したクロック コンフィギュレーション レジスタにロードされるユーザーコンフィギュレーションに対応します。デフォルトで有効なコンフィギュレーションが保存されるように、ステート 2 の値もステート 1 の値で初期化されます。クロックを再プログラムすると常に、すべてのダイナミック リコンフィギュレーション レジスタが更新されます。

ダイナミック リコンフィギュレーションは、次の手順で実行します。

  1. ダイナミック リコンフィギュレーションを有効にして Clocking Wizard IP を生成します。
  2. 同じ入力クロックでもう 1 つの Clocking Wizard を開き、必要な機能を指定します。
  3. 次に、 Vivado® IDE の [Output Clocks] タブで出力クロックの機能を変更し、ダイナミック リコンフィギュレーションを実行できるようにします。
  4. IP を生成します。
  5. <component_name>_drp_address_map という名前のファイルが IP ソース エリアに生成されます。このファイルには、リコンフィギュレーション時に AXI インターフェイスに書き込むアドレスとデータが含まれます。
  6. ファイルに含まれるすべてのレジスタへの書き込み後、レジスタ マップで説明したようにアドレス 0x0140x03 を書き込み、リコンフィギュレーションを開始します。

次のセクションでは、この機能の例について説明します。

図 1. AXI4-Lite インターフェイスを使用したダイナミック リコンフィギュレーション Page-1 Rectangle.427 AXI Lite Interface AXI LiteInterface Rectangle.2 Software Reset Register Software ResetRegister Rectangle.140 Data & Control Registers (R/W) Data & ControlRegisters (R/W) Rectangle.141 Status Register Status Register Rectangle.142 Mmcm/pll_drp Mmcm/pll_drp Rectangle.143 MMCM/PLL MMCM/PLL Rectangle.144 Rectangle.145 1-D double.435 Standard Arrow.436 Standard Arrow.437 Standard Arrow.149 Standard Arrow.150 Sheet.153 DCLK DCLK Sheet.156 RST RST Sheet.151 DI[15:0] DI[15:0] Sheet.154 DADDR[6:0] DADDR[6:0] Sheet.157 DEN DEN Sheet.158 DWE DWE Sheet.161 LOCKED LOCKED Sheet.159 DRDY DRDY Sheet.162 Sheet.163 32 32 Sheet.164 Standard Arrow.47 Mux_2:1.445 Sheet.166 Sheet.167 32 32 Sheet.168 Standard Arrow.169 Sheet.170 Sheet.172 32 32 Sheet.173 Dynamic connector Sheet.175 Sheet.176 32 32 Sheet.177 Standard Arrow.178 Standard Arrow.179 Standard Arrow.180 Sheet.182 32 32 Sheet.183 Sheet.181 Sheet.184 Standard Arrow.185 Sheet.186 DO[15:0] DO[15:0] Dynamic connector.187 Sheet.189 7 7 Sheet.190 Sheet.188 16 16 Sheet.191 Sheet.192 16 16 Sheet.193 Graphic ID: SW & IP X13970 X13970

AXI4-Lite を使用したダイナミック リコンフィギュレーションの例

Clocking Wizard では、入力および出力クロック周波数のデフォルト値は 100MHz です。

  1. リコンフィギュレーションにより、出力クロックの周波数を 50MHz、位相シフトを 90° に変更します。
  2. 次のようなファイルがソース エリアに生成されます。

  3. このファイルには、書き込みが必要なすべての AXI レジスタのアドレスとデータが指定されています。このテーブルの内容ですべての AXI レジスタを設定します。
  4. アドレス C_BASEADDR + 0x014 に 0x00000003 を書き込み、LOAD および SEN ビットをセットします。
  5. locked 信号がアサートされるのを待ちます。clkout1 出力ポートで周波数が切り替わるのを確認します。
注記:
  1. Versal® デバイスでは DRP インターフェイスはサポートされず、APB3 インターフェイスは内部で使用されます。DRP/APB3 ポートの詳細は、 『Versal ACAP クロッキング リソース アーキテクチャ マニュアル』 (AM003)を参照してください。
  2. 1 つのクロック出力をリコンフィギュレーションする場合でも、リコンフィギュレーション実行時にはその他すべてのアクティブなクロック出力がリセットされます。