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汎用の マイクロSDカード を使って FPGA のコンフィギュレーションを高速に行うためのモジュール 『microSD-CONF』 をご紹介します。

製品概要

『microSD-CONF』 は市販の マイクロSDカード を使って FPGA をコンフィギュレーションするモジュールで、便利な機能を豊富に備えています。

最大16個のプログラミング・ファイルを切り替え可能
高速なコンフィギュレーションが可能
複数の FPGA にもコンフィギュレーションが可能
マイクロSD ソケットと同等の究極サイズ (15.97 x 16.50mm)
複数の基板で microSD-CONF モジュールの使い回しが可能
操作が簡単で Quartus II を扱えない人でも FPGA へのコンフィギュレーションが可能
マイクロSDカード を外しても動作可能 (microSD-CONF2)
内蔵 NAND Flash から FPGA へのコンフィギュレーションは更に転送が高速(microSD-CONF2)
アップデート機能により、今後追加した機能を JTAG ケーブル経由でアップデート可能

 

機能紹介

最大16個のプログラミング・ファイルを切り替え可能

最大 2GB までの FAT16 でフォーマットされたマイクロSDカードを使用でき、容量の許す限りプログラミング・ファイルを複数個格納できます。そして、その中から最大16個のプログラミング・ファイルを制御ファイルで指示できます。制御ファイルは通常のテキストファイルなので編集が容易で、プログラミング・ファイルの選択以外にも、転送速度、コンフィギュレーションのリトライ回数、nCONFIG の立ち上がりから nSTATUSの立ち上がりまでの間隔、nSTATUS の立ち上がりから DCLK の出力開始までの間隔などを細かく指定することが可能です。

 

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図1.制御ファイルの例 (クリックで詳細な制御ファイル)

 

制御ファイルに記述した”#0”から”#F”まで16個の番号は、基板に実装したロータリースイッチに連動し、ロータリースイッチを切り替えるだけで該当するプログラミング・ファイルを選択できます。

複数バージョンのプログラミング・ファイルを使って動作比較する場合や、プロモーションの場面で複数のアプリケーションを瞬時に切り替えてデモンストレーションをする場合など、多彩な場面で威力を発揮します。

 

高速なコンフィギュレーションが可能

ダウンロードケーブルを使ってPCからFPGAへプログラミング・ファイルを転送するのと比べて圧倒的に高速に転送できます。

また、FPP(Fast Passive Prallel)では、転送クロック(CCLK(DCLK)出力)を下記から選択可能です。

50MHz(デフォルト),25MHz, 12.5MHz, 8.33MHz, 6.25MHz,5MHz, 3.125MHz,

1.56MHz, 0.78MHz, 0.39MHz、及び、Master(Active)モード(CCLK(DCLK)が入力)

(Master(Active)は近日対応予定)。

FPP 以外に PS(Passive Serial)もサポートしています。

 

図2.microSD-CONF1 のブロック図

 

複数の FPGA にもコンフィギュレーションが可能

複数個の大規模なFPGAをコンフィギュレーションするには大幅が時間がかかります。

『microSD-CONF』は最大で8個までの FPGA を並列に同時に コンフィギュレーションすることができます。

 

究極のソケット・サイズ

マイクロSDカード ソケットとほぼ同等のサイズまで小さくした、究極サイズ(15.97 x 16.50mm)のモジュールです。

図3.microSD-CONF1の寸法図

 

複数の基板で microSD-CONF モジュールの使い回しが可能

基板にソケットを実装すると、1つの microSD-CONF

モジュールを複数の基板で使いまわすことが

できます。

      図4.ソケットの使用例

簡単操作

1.Quartus II でプログラミング・ファイルを生成 (FPGA 設計者)

2.テキストエディタで制御用ファイルを編集 (FPGA 設計者)

3.PC上で、プログラミング・ファイルと制御ファイルを micoSD へコピー(だれでも可能)

4.3.の マイクロSDカード を microSD-CONF へセットし、ロータリースイッチで使用するプログラミング・ファイルを選択し、電源を入れるだけ(システム検証者)

 

プログラミング・ファイルのアップデートが簡単なため、メールや FTP によりバイナリファイルを受け渡すことにより、遠隔での作業指示が可能になり、ハード開発担当者の負荷を軽減します。

 

Nand Flash搭載により、マイクロSDカードを外してもコンフィギュレーションが可能 (microSD-CONF2)

高性能版の 『microSD-CONF2』 は、二次記憶媒体の NAND Flash を内蔵しています。
マイクロ SD のプログラミング・ファイルをモジュールに内蔵された NAND Flash にコピーすることで、マイクロSDカードを外してもコンフィギュレーションが可能です。これにより、展示会などでのマイクロSDカードの盗難の心配や、バイナリファイルのハッキングの危険性が軽減されます。

 

内蔵 NAND Flash から FPGA へのコンフィギュは更に高速 (microSD-CONF2)

高性能版の 『microSD-CONF2』 は、二次記憶媒体の NAND Flash を内蔵しています。
マイクロSD のプログラミング・ファイルをモジュールに内蔵された NAND Flash にコピーすることで、更に高速なコンフィギュレーションが可能です。

図5.microSD-CONF2 のブロック図

 

アップデート機能を搭載

アップデート機能を搭載しているので、microSD-CONF自体機能追加があった場合もアップデートが可能。今後追加される機能にご期待ください。

 

製品ラインナップ

製品名

仕様

uSD-CONF1

マイクロSDカード を使った FPGA のコンフィギュレーションの基本モジュール

uSD-CONF2

microSD-CONF1 の機能+モジュール内部に二次記憶媒体として NAND Flash を内蔵

 

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