Actualización Remota del Sistema en Dispositivos Intel® MAX® 10
Tabla de Contenidos
- Introducción
- ¿Qué es RSU y por qué es importante?
- Ventajas del RSU
- Implementación del RSU en dispositivos Max10
- Elementos necesarios para la implementación del RSU
- Implementación discreta del RSU
- Implementación del RSU con un procesador Embebido
- Configuración del dispositivo
- Creación del archivo de programación
- Programación inicial del Flash interno
- Realización del RSU
- Resultados del RSU
- Conclusiones
📝 Artículo
Introducción
¡Bienvenidos a este entrenamiento en línea sobre la función de actualización remota del sistema en dispositivos FPGA Intel Max10! En este entrenamiento, exploraremos en detalle el concepto de actualización remota del sistema (RSU) y su implementación en los dispositivos Max10 de Intel. Veremos por qué el RSU es importante y cuáles son sus ventajas. También discutiremos los elementos necesarios para crear una implementación exitosa del RSU, tanto a través de una implementación discreta como a través de un procesador embebido.
¿Qué es RSU y por qué es importante?
El RSU es la capacidad de acceder a un diseño de sistema de forma remota y cambiar la funcionalidad del diseño mientras se está ejecutando. A diferencia de una reconfiguración normal de la FPGA, que simplemente reprograma el dispositivo con el mismo diseño, el RSU permite cambiar completamente la imagen de programación, lo que potencialmente modifica por completo la funcionalidad del dispositivo. Esta capacidad es especialmente útil para monitorear y actualizar diseños de sistema que ya están en funcionamiento en el campo.
Ventajas del RSU
La principal ventaja del RSU es la capacidad de monitorear y actualizar diseños de sistema de forma remota, lo que evita los costos y la pérdida de tiempo asociados con una llamada de servicio o una visita a las instalaciones del cliente. Esta capacidad también minimiza el tiempo de inactividad, lo que puede resultar en una pérdida de ingresos para el cliente. Además, el RSU extiende la vida útil del dispositivo, ya que un dispositivo con hardware y software que se puede actualizar periódicamente evitará la obsolescencia durante mucho más tiempo.
Implementación del RSU en dispositivos Max10
Los dispositivos Max10 son únicos en su capacidad de actualización remota del sistema (RSU) debido a su memoria flash incorporada. Esta memoria flash se utiliza para almacenamiento de datos generales durante el funcionamiento normal del dispositivo, pero también se puede utilizar para almacenar imágenes de programación para la autoconfiguración del dispositivo. El área de la memoria flash utilizada para la configuración se denomina "configuración de la memoria flash" (CFM).
En la mayoría de los dispositivos Max10, el CFM es lo suficientemente grande como para almacenar dos imágenes para RSU. La primera imagen, o "imagen 0", se utiliza como imagen de respaldo en caso de que haya un problema con la "imagen 1", que es la imagen de aplicación utilizada normalmente por el dispositivo. Durante un RSU, la imagen 1 se reemplaza por una nueva imagen y se reconfigura el dispositivo para usar la nueva imagen.
La lógica de configuración en los dispositivos Max10 maneja automáticamente situaciones de error durante la configuración, como interrupciones o fallas en la transferencia de datos o corrupción en los datos entrantes.
Elementos necesarios para la implementación del RSU
Para crear una implementación exitosa del RSU en dispositivos Max10, se requieren cuatro elementos básicos:
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Configuración de memoria flash (CFM): La CFM se utiliza para almacenar las imágenes de programación para las actualizaciones del sistema. Se pueden asignar diferentes sectores de la CFM para almacenar las imágenes de programación.
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Lógica de control de configuración: Esta lógica es responsable de configurar el dispositivo con la imagen de programación seleccionada y de manejar las operaciones de reconfiguración durante un evento de RSU.
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Diseño de FPGA con mecanismo de control RSU: El diseño de FPGA debe incluir un mecanismo de control RSU que permita la transferencia de la nueva imagen de programación al dispositivo y su almacenamiento en la CFM.
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Método para seleccionar y activar una imagen de programación: Se debe establecer un método para seleccionar y activar la imagen de programación deseada en el dispositivo. Esto se puede lograr a través de señales de control de hardware o mediante software.
Implementación discreta del RSU
La implementación discreta del RSU implica el uso de una lógica de control totalmente hardware, como una máquina de estados manualmente codificada. Esta lógica de control se conecta manualmente a la interfaz serial para la transferencia de datos, a la CFM a través del núcleo IP de flash incorporado y a la lógica de control de configuración. La implementación discreta del RSU es adecuada para dispositivos de baja densidad lógica.
Implementación del RSU con un procesador embebido
La implementación del RSU con un procesador embebido implica el uso de un procesador y los componentes necesarios, como una memoria RAM incorporada para el almacenamiento temporal. Estos componentes se agregan a un diseño de sistema creado con la herramienta Platform Designer. La implementación con un procesador embebido es más fácil de configurar y es adecuada para diseños que ya utilizan un procesador.
Configuración del dispositivo
Antes de realizar un RSU, es importante configurar correctamente el dispositivo. Esto implica establecer la configuración adecuada en la configuración del dispositivo, como el esquema de configuración y el modo de configuración. Si se utiliza una configuración interna, también es importante ajustar la frecuencia del reloj para el control de la lógica de configuración.
Creación del archivo de programación
Antes de poder realizar un RSU, se debe crear un archivo de programación con la imagen de programación actualizada. Este archivo se puede crear utilizando la herramienta de conversión de archivos de programación de Quartus. Es importante asegurarse de que el archivo de programación esté comprimido para cumplir con los requisitos del RSU.
Programación inicial del Flash interno
Una vez que se ha creado el archivo de programación, se puede realizar la programación inicial del flash interno del dispositivo. Esto se realiza utilizando un programador de Quartus que está conectado al puerto USB del dispositivo. Durante la programación inicial, se programan tanto la imagen de fábrica como la imagen de aplicación en la CFM.
Realización del RSU
Una vez que el dispositivo ha sido programado inicialmente, se puede realizar el RSU. Esto implica transferir la nueva imagen de programación al dispositivo a través de una interfaz serie y escribir los datos en la CFM adecuada. Después de la escritura de los datos, se debe activar el mecanismo de control RSU para seleccionar la imagen de programación adecuada y desencadenar una reconfiguración del dispositivo.
Resultados del RSU
Una vez completado el RSU, el dispositivo estará utilizando la nueva imagen de programación y la funcionalidad del diseño se habrá actualizado.
Conclusiones
El RSU es una función importante en los dispositivos FPGA Intel Max10, ya que permite actualizar de forma remota los diseños de sistema sin necesidad de una llamada de servicio o una visita a las instalaciones del cliente. La implementación del RSU puede realizarse de manera discreta o utilizando un procesador embebido.
En resumen, el RSU es una herramienta poderosa que brinda la capacidad de actualizar dispositivos de forma remota, lo que ahorra tiempo y costos logísticos. Con su capacidad de actualización remota del sistema, los dispositivos Max10 son ideales para aplicaciones que requieren una fácil actualización de firmware y una mayor vida útil del dispositivo. Con su implementación adecuada, el RSU puede mejorar significativamente la funcionalidad y la confiabilidad de los sistemas electrónicos.¡Actualízate a la última tecnología con RSU en dispositivos FPGA Intel Max10!
Recursos:
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