Working with the FPGA Pin Mapper

Der Dialog Pin Mapper in Altium Designer ermöglicht es Ihnen, eine Verknüpfung zwischen einer externen Pin-Datei (z. B. einer aus FPGA- oder Mikrocontroller-(MC)-Tools exportierten Datei) und einer Schaltplankomponente herzustellen und anschließend die Pin-Signale zwischen diesen beiden Bereichen (FPGA und PCB) zu vergleichen.

Als Ergebnis dieses Pin-Vergleichs können Änderungen oder Aktualisierungen in der externen Pin-Datei auf den Schaltplan übertragen werden, oder die Pin-Daten aus dem Schaltplan können zurück in die Pin-Datei geschrieben werden. Der Hauptzweck des Pin Mapper besteht darin, zusätzliche Informationen über Komponenten-Pins aus externen Tools (insbesondere FPGA und MC) zu erhalten, damit diese Daten für Pin Swapping im Dialog Configure Pin Swapping verwendet werden können. Dadurch entfällt die manuelle Übertragung von Pin-Daten zwischen den beiden Bereichen.

Derzeit unterstützt die Pin-Mapping-Funktion von Altium Designer direkt zwei FPGA-Anbieter – Altera und Xilinx. Diese Liste soll künftig erweitert werden.  Ebenfalls unterstützt wird Altiums eigenes Pin Info-Dateiformat, das als FPGA-/MC-Pin-Beschreibung für beliebige FPGA-Tools von Drittanbietern oder für andere Komponententypen verwendet werden kann.

Prozessablauf

1. Quell-Pin-Datendatei aus FPGA-Tools

   1. Für Altera Quartus^® II v13.1:

      1. Öffnen Sie das implementierte Design in Quartus.

      2. Wählen Sie Assignments » Pin Planner.

      3. Wählen Sie File » Export und speichern Sie die Datei csv zur Verwendung in Altium Designer.

   2. Für Xilinx Vivado^® 2017.4:

      1. Öffnen Sie das implementierte Design in Vivado.
      2. Wählen Sie File » Export » Export I/O Ports.
      3. Geben Sie im Dialog Export I/O Ports csv als zu erzeugenden I/O-Port-Typ an und klicken Sie auf OK.

2. Greifen Sie in Altium Designer über die externe Pin-Datei auf FPGA-/MC-Daten zu:

   1. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf einen Teil einer Schaltplankomponente und wählen Sie Pin Mapping aus dem Kontextmenü, wodurch der Dialog Pin Mapper geöffnet wird.

      

3. Der Dialog Pin Mapper enthält die folgenden Bereiche (siehe Bildbeschriftungen):

   1. Zeigt den Dateinamen und Pfad der Quell-FPGA-/MC-Pin-Datei an. Die Verknüpfung wird über den Dateibrowser hergestellt ().

   2. Die Pin-Tabelle, in der Änderungen an der Quell-Pinbelegung gefunden und auf die Schaltplankomponente oder zurück angewendet werden können. Verwenden Sie den Pfeil rechts neben jeder Spaltenüberschrift, um die Spalte auf- oder absteigend zu sortieren. Klicken Sie auf das Filtersymbol in der Spaltenüberschrift, um ein Dropdown zum Filtern des Spalteninhalts zu öffnen.

   3. Die Footprint-Vorschau, in der die ausgewählten Pins hervorgehoben werden und Pins über das Dropdown Preview mode gruppenweise angezeigt werden können. Zur Auswahl stehen None, Bank Number, IO Pins und Diff Pair Pins. 

   4. Die Komponenten-Part Selection, die die Tabelle nach Bauteil filtert. Außerdem wird angezeigt, ob ein Bauteil im Schaltplan platziert ist und ob jedes Bauteil synchronisiert ist, sodass es mit den Daten der externen Datei übereinstimmt (siehe Details unten).
      

4. Wählen Sie im Dialog Pin Mapper eine externe Pin-Datei aus. Klicken Sie auf die Schaltfläche , um zu einer Pin-Datei auf einem lokalen Laufwerk zu navigieren und sie auszuwählen. Es können nur temporäre Xilinx- oder Altera-Pin-Dateien (*.csv) ausgewählt werden.

5. Abhängig von der vorherigen Aktion bietet der Dialog Pin Mapper für jeden Pin Lösungsoptionen an:

   1. (Synchronisiert) – die Netzbezeichnungen der Pins sind synchronisiert, es sind keine Änderungen erforderlich.

   2. (Pin-Datei aktualisieren) – überträgt die Netzbezeichnung aus dem Schaltplan in die externe FPGA-Pin-Datei (die aktualisiert wird). Netznamen aus dem Schaltplan werden in die Signalnamen in der FPGA-Pin-Datei kopiert; die Quell-csv-Pin-Datei wird neu geschrieben.

   3. (Schaltplan aktualisieren) – ändert die Netzbezeichnung im Schaltplan so, dass sie dem Signalnamen in der externen FPGA-Pin-Datei entspricht (der Schaltplan wird aktualisiert). Netzlabels im Schaltplan werden so geändert, dass sie den Quell-FPGA-Signalnamen entsprechen.

   4. (Ignorieren) – Änderungen verwerfen, es werden keine Aktualisierungen durchgeführt.

   5. (Warnung) – es gibt eine nicht kritische Abweichung bei der Zuordnung der Pinnamen zwischen Schaltplan und externer (FPGA-)Datei. Falls gewünscht, wählen Sie eine Aktualisierungsoption (oder Ignorieren) aus dem Dropdown-Menü.

   6.  (Schwerwiegender Fehler) – es gibt eine kritische Abweichung bei der Zuordnung der Pinnamen zwischen Schaltplan und externer (FPGA-)Datei. Beachten Sie, dass dieser schwerwiegende Fehler behoben werden muss, bevor Aktualisierungen vorgenommen werden können. 

6. Wählen Sie für jeden Eintrag (jede Zeile) in der Tabelle die passende Aktion aus dem Symbol-Dropdown-Menü und wählen Sie Apply.

   1. Wenn die Aktion ausgewählt ist, werden Netznamen aus dem Schaltplan in die Signalnamen in der FPGA-Pin-Datei kopiert – die Quell-csv-Pin-Datei wird neu geschrieben.

   2. Wenn die Aktion ausgewählt ist, werden Netzlabels im Schaltplan so geändert, dass sie den Quell-FPGA-Signalnamen entsprechen.

Beachten Sie, dass das Rechtsklickmenü für einen Tabelleneintrag eine Reihe von Optionen zur Sammelauswahl für Pinnamen-Aktualisierungen bietet.

Zusätzliche Funktionen

• Das Part Selection des Dialogs ermöglicht es, die in der Mapping-Tabelle aufgeführten Pins nach dem ausgewählten Bauteil zu filtern. Sie können auch nach Bauteilen suchen, die nicht im Schaltplan platziert sind, sowie nach Bauteilen, die nicht mit der externen FPGA-Datei synchronisiert sind (rote Anzeige).
  
• Wenn mehrere Komponententeile mit der externen Datei verknüpft sind, können Sie im Dialog Pin Mapper zwischen den Optionen für diese Art von Komponente wechseln.
  
• Die Rastertabellen enthalten die folgenden Befehle im Rechtsklickmenü:
  • Update All pins in Schematic - wählen Sie diese Option, um alle Pinnamen im Schaltplan zu aktualisieren.
  • Update All pins in Pin File -  wählen Sie diese Option, um alle Pinnamen in der Pin-Datei zu aktualisieren.
  • Ignore for All pins - wählen Sie diese Option, um für alle Pins zu ignorieren.
  • Update Selected pins in Schematic - wählen Sie diese Option, um ausgewählte Pinnamen im Schaltplan zu aktualisieren.
  • Update Selected pins in Pin File - wählen Sie diese Option, um ausgewählte Pinnamen in der Pin-Datei zu aktualisieren.
  • Ignore for Selected pins - wählen Sie diese Option, um für ausgewählte Pins zu ignorieren.
  • Default for All pins - wählen Sie diese Option, um für alle Pins die Standardeinstellung zu verwenden.
  • Default for Selected pins - wählen Sie diese Option, um für ausgewählte Pins die Standardeinstellung zu verwenden.
• Wenn es Pins gibt, denen auf der Schaltplan- und FPGA-Seite unterschiedliche Netznamen zugewiesen sind, kann dies in einer ERC-Prüfung überprüft werden, wo sie im Bereich Messages als Verletzung angezeigt werden (noch nicht implementiert).
• Wenn Sie den Workflow auf der Schaltplanseite mit einer FPGA-Pin-Datei beginnen möchten, kann eine Altium Pin Report-Datei erzeugt werden – wählen Sie dazu die Schaltfläche Export im Dialog Pin Mapper.
• Derzeit können nur allgemeine Pin-Parameter kopiert werden; die Unterstützung für weitergehende Daten wie z. B. Swap-Gruppen usw. ist jedoch geplant. Swapping muss momentan noch manuell definiert werden, indem Änderungen aus den Daten der FPGA-Pin-Datei importiert werden.
• Da die externe Pin-Datei mit einer Komponente verknüpft ist, wird ein neues Komponentenmodell (Pin Info) erstellt und in der Liste Models im Komponentenbereich Properties angezeigt. Künftig wird dies eine einfache Möglichkeit bieten, FPGA-Pin-Daten zu einer Bibliothekskomponente hinzuzufügen. Im Abschnitt Models des Bereichs kann Pin Info außerdem entfernt oder geändert werden.

• Wenn eine Komponente das Modell Pin Info besitzt, stehen für diese Komponente im Dialog Configure Pin Swapping zusätzliche Pin-Parameter und Optionen zur Verfügung.

  

  Beachten Sie, dass bei einer Komponente mit zugewiesenem Pin-Info-Modell die Spalte Pin Group (unter Swap Data) im Dialog Configure Pin Swapping schreibgeschützt wird, um zu verhindern, dass Daten nicht mehr mit Pin Mapping synchron sind. Um dies zu vermeiden, entfernen Sie das Pin-Info-Modell aus den Teileigenschaften oder die Verknüpfung zur externen Pin-Info-Datei (*.csv) aus dem Dialog Pin Mapper.