关闭
关闭
首页 > 嵌入式新闻 > 技术前沿

各位在开发FPGA产品的时候,不仅需要熟知板子上的硬件,还要在硬件上运行代码,想要观测硬件上代码的运行是可以通过逻辑分析仪这种硬件调试仪器来进行的。内置有Xilinx Spartan-6 FPGA的Digital Discovery提供了高速的逻辑分析功能,能够让开发者观察和分析板子上的信号流,同时,今天给各位介绍另外一款Xilinx公司芯片的产品Zynq Z-7000 SoC,我们一起来揭开它从SPI接口挂载的flash启动的神秘面纱。

本文引用地址: http://embed.21ic.com/news/technology/201802/50600.html

Zynq板从SPI端口的flash启动的过程,使用的仪器是Digilent公司的Digital Discovery。使用Digital Discovery而不是逻辑分析仪的原因有两个,首先,QSPI传输是在较高的时钟频率下进行的,在此案例中很可能就超过了100MHz,所以需要较高的采样率;其次,Digital Discovery有着512 MB的DDR,能够存储更多的采集过来的信号样本。那么,说了这么多的理论,各位是不是已经想知道怎么才能使Digital Discovery和Zynq连接到一起呢?具体的连接方式如图.1所示,将Digital Discovery的逻辑采样端口接到Zynq的falsh芯片的相应的引脚上,然后将Digital Discovery通过USB跟PC机相连接,用上位机Waveforms来进行信号的采集和处理。

1.jpg

 

图.1 用Digital Discovery逻辑分析仪捕获Zynq Z-7000 SoC的启动信号的连接方法

最大的QSPI时钟频率大约是100MHz,当启动的时候,整体的启动时间大约是700ms,这就需要很大的采样率,Digital Discovery能支持这样的频率,268万条指令在200MHz的传输条件下需要1.3秒的时间。设置在CS信号的下降沿触发采样,数据的采样需要占用大量的计算机内存,而且处理数据的时间也是相对较长的。图.2展示了整体的QSPI的传输波形图。注意在所获得波形的最左边时钟的频率从5.4MHz变到了25MHz。

2.jpg

 

图.2 Digilent公司的Digital Discovery逻辑分析仪捕获Zynq Z-7000启动的全过程

如果想要去理解数据传输所代表的意思,可以参考Zynq TRM和对应flash的数据手册。指令从Zynq传输到flash通常是通过SPI的D0引脚,第一个指令发送的是0x03 0x00 0x00 0x20(图.3的红色框框部分),此指令的意思是SPI READ,读的地址是0x20;相应的,收到的回复信号是经过SPI的D1引脚获得的,收到的信号为0x66 0x55 0x99 0xaa(图.3的蓝色框框部分所示),在Zynq TRM的170页到179页解释了收到的信号的意思是flash告诉Zynq此flash是支持QSPI的,通过观察发现,在读指令的地方SPI的时钟频率是5.405MHz,这个时钟的频率相对较低。在读指令之后,flash支持QSPI,所有的传输都会在四根QSPI数据线上进行。下一个指令是0x6b,紧跟着的是3byte的物理地址,如图.4红色框内所示,0x6b代表的是四次读写指令,flash回应的数据在8个时钟周期之后(图.4中绿色框内所示)能在QSPI信号线上被观察到,如图.4蓝色框内所示。

3.jpg

 

图.3 Zynq发送给flash的第一个读信号指令以及flash的反馈信号波形

4.jpg

 

图.4 Zynq的四次读写指令以及QSPI信号的相应

Zynq-7000 AP SoC集成了ARM处理器核和硬件可编程的FPGA于一身,集成了CPU,DSP,ASSP,混合信号处理装置等在一个芯片上,能够用于主要的数据分析和硬件加速上,有着很好的性能价格比。而Digital Discovery里面使用了Xilinx公司的Spartan-6 FPGA,有着较高的logic-to-pin比率,内置MicroBlaze软核,支持800Mb/s的DDR3,支持丰富的I/O协议,所以在性能上能够胜任逻辑分析仪的工作。

用逻辑分析仪来捕获处理器启动时候的信号波形不足为怪,但是在这个例子中是使用了Digital Discovery的逻辑分析仪功能,突出的地方就是Xilinx公司的两款芯片的交互,演绎了本次的启动信号揭秘之旅。Digital Discovery和Zynq SoC都是很出色的产品,一个是硬件开发者的便携式调试神奇,一个是硬件开发者的高性能开发板,是不是想自己亲手试一试了呢?

原文链接:https://forums.xilinx.com/t5/Xcell-Daily-Blog/Digilent-s-Digital-Discovery-high-speed-logic-analyzer-spies-on/ba-p/801655

换一批

延伸阅读

[趣科技] CompactFlash 联盟制定 XQD 2.0 规范,可达到 8 Gbps 的数据吞吐量

CompactFlash 联盟制定 XQD 2.0 规范,可达到 8 Gbps 的数据吞吐量

CompactFlash Association 联盟在 2010 年的时候发布了 XQD 1.0 规范,现在已经过去了差不多 2 年,数码设备已经日新月异,联盟正式宣布开始制定新的 XQD 2.0 规范。这项工作将在 Sony 公司的支......

关键字:CompactFlash Gbps 2.0 XQD

[新鲜事] Windows 版 Chrome 依靠沙盒技术改进 Flash Player 安全性

Windows 版 Chrome 依靠沙盒技术改进 Flash Player 安全性

上周 Chrome 的版本号终于爬上了 21,在其 Windows 版本中 Google 依靠沙盒技术改进了 Flash Player 插件的安全性(就像 Linux 版的 Chrome 20 一样)。即使在 Windows XP 中,沙盒......

关键字:Windows Chrome Player Flash

[新鲜事] 新版原生 Firefox Android 浏览器增加对 Flash 和 HTML 5 的支持(影片)

新版原生 Firefox Android 浏览器增加对 Flash 和 HTML 5 的支持(影片)

经过前期的测试版发布以及之后的调试,这次 Firefox 的原生 Android app 终于在 Google Play 上架。新的版本增加了一些特性,包括新的欢迎页面,弧形的标签设计,加入对 Flash 和 HTML 5 的支持。说它是......

关键字:Firefox Android Flash HTML

[新鲜事] Adobe Flash 11.3 更新释出,带来 OS X 背景更新与 Firefox 的 Sandbox 支援

Adobe Flash 11.3 更新释出,带来 OS X 背景更新与 Firefox 的 Sandbox 支援

曾经叱咤江湖的 Adobe Flash 现在似乎也已经不如以往强势,特别是在 HTML5 渐渐取代它各种用途后,大家也对 Flash 比较没有那样依赖了(看个 Youtube 笔电就快起飞的情况也不太复见了呢)。不过这并不代表 Adobe......

关键字:Firefox Sandbox Adobe Flash

[趣科技] Photofast i-FlashDrive HD 今年年底将推出支持 Lightning 接口的版本

Photofast i-FlashDrive HD 今年年底将推出支持 Lightning 接口的版本

还记得这款名为 i-FlashDrive 的产品吗?我们早在 Computex 2011 的时候已经报导过,它是一款供 iPhone 使用的外置储存空间,让大家轻松的把档案从计算机上复制到 iDevice 上,并支持备份联络人数据及播放音......

关键字:i-FlashDrive Photofast Lightning HD

[新鲜事] Apple 正式以官方支持页响应 Flashback 木马问题,将推出修正解决

Apple 正式以官方支持页响应 Flashback 木马问题,将推出修正解决

Mac也会中毒?没错~这应该也不算是新闻了,直到来自俄罗斯的防毒公司Dr。Web爆出截至4月10日止,已有超过650,000部Mac计算机中了这只Flashback/Flashfake木马的新闻之后,苹果公司也「终于」在今天于其支持页面作出......

关键字:Flashback Apple 木马

[新鲜事] 苹果10.5系统更新 加Flashback移除工具

苹果10.5系统更新 加Flashback移除工具

虽然苹果公司在Flashback恶意软件爆发之后,很快为OS X Lion和雪豹系统的用户推出了专门的移除工具,但正在使用Mac OS X 10.5或更早系统的用户还是无法获得Flashback移除工具。近日,苹果终于发布了Mac OS X......

关键字:Flashback 10.5 苹果 系统

[新鲜事] 微软发布更新程序:修复 Windows 8 中 IE 10 的 Flash 漏洞

微软发布更新程序:修复 Windows 8 中 IE 10 的 Flash 漏洞

之前有人在 RTM 版 Windows 8 的 IE 10 中找到了一个 Flash 漏洞,这个漏洞会导致 Flash 崩溃并且给用户带来极大的安全隐患(黑客可以控制用户的电脑)。微软曾承诺会针对这一漏洞推出更新程序,现在他们终于兑现了自......

关键字:Windows Flash IE 10

[新鲜事] 微软确认将推出更新程序修复 IE10 中的 Flash 漏洞

微软确认将推出更新程序修复 IE10 中的 Flash 漏洞

微软日前宣布将会针对 Windows 8 IE10 版的 Flash 推出更新程序(最初微软计划等到 10 月 26 日 Windows 8 正式发表后再提供更新),修复其目前存在的「无法获取新版 Flash」漏洞。据悉这一程序「很快」就会......

关键字:Flash IE 10 微软

[行业资讯] NAND Flash价格先降后升,DRAM则持续走高

NAND Flash价格先降后升,DRAM则持续走高

2017 年,整体记忆体产业不论DRAM 或NAND Flash,都度过了一个黄金好年,那么2018 年可否持续荣景呢? ......

关键字:NAND Flash DRAM

[行业资讯] 完成第三代3D-NAND Flash开发后,美光与英特尔合作结束

完成第三代3D-NAND Flash开发后,美光与英特尔合作结束

美光与英特尔在1月8日宣布其NAND Flash合作伙伴关系将于完成第三代3D-NAND Flash(96层)开发之后终止,各自研发未来的NAND Flash技术,以符合双方品牌产品所需,并维持Lehi厂3D-XPoint的合作关系。 ......

关键字:美光 英特尔 NAND Flash

[行业资讯] NAND Flash价格到顶了?美光说并没有

NAND Flash价格到顶了?美光说并没有

多位分析师近来发表NAND Flash价格触顶言论,引发市场忧虑,美国内存芯片大厂美光(Micron)周二以优于市场预期的上季业绩,和亮眼的本季财测,打脸分析师,应能让紧张的投资人安心享受年终假期。 ......

关键字:美光 NAND Flash

[行业资讯] DRAM为什么将长期供不应求

DRAM为什么将长期供不应求

DRAM严重供不应求,三星明年首季再涨价3%至5%之后,SK海力士 下季也将涨价约5%,全球DRAM价格连续七季上扬,是历来涨势最久的一次。 ......

关键字:三星 DRAM 3D NAND Flash

[行业资讯] 2018年第一季NAND Flash价格将翻转走跌

2018年第一季NAND Flash价格将翻转走跌

据报道,根据集邦咨询半导体研究中心(DRAMeXchange)研究指出,2018年第一季在需求端面临到传统淡季的冲击,包含平板电脑、笔记本电脑以及以中国品牌为主的智能手机装置量需求将较2017年第四季下跌逾15%,而服务器需求相对持平,整体......

关键字:半导体 NAND Flash OEM
条评论

我 要 评 论

网友评论

大家都爱看

  • 兆易创新研发14nm嵌入式异构AI芯片

    昨日,兆易创新发表公告,重申了收购上海思立微的目的。兆易创新表示,这次产业并购,旨在整合境内优质的芯片设计领域资产,获取智能人机交互领域的核心技术,拓展并丰富公司产品线,在整体上形…

    2018-01-31
  • 华为的优势,就是自家的各种自研芯片

    CPU即中央处理器,是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心和控制核心。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。

    2017-08-16
  • 你不知道Ryzen芯片有多火?来看看AMD的股票吧

    据外媒报道,美银美林认为,AMD最新的Ryzen芯片可能会引发一波销售浪潮,进而推动该股继续上涨。它认为AMD股票还有40%以上的上涨空间。

    2017-08-16
  • 国产芯片:厚积薄发,强势崛起

    关于国产芯片,是近几年才有崛起的势头,可是在几年之前,国产芯片还处于“沉睡”的状态,尤其是手机芯片,几乎大部分都依赖进口,而且国外的市场几乎被高通和联发科所垄断,也就展讯还在市场边…

    2017-08-16
  • 为了数据安全 大疆无人机增加隐私飞行功能

    大疆周一表示,在美国陆军因为“网络缺陷”而要求其成员停用大疆无人机后,这家中国无人机制造商将加强无人机的数据安全性。 大疆政策和法务副总裁布伦丹&middot…

    2017-08-15