Lavorare con il Pin Mapper FPGA

La finestra di dialogo Pin Mapper di Altium Designer consente di creare un collegamento tra un file di pin esterno (ad esempio esportato da strumenti FPGA o per microcontrollori (MC)) e un componente dello schema, per poi confrontare i segnali dei pin tra i due domini (FPGA e PCB).

In seguito a questo confronto, eventuali modifiche o aggiornamenti nel file di pin esterno possono essere trasferiti allo schema, oppure i dati dei pin dello schema possono essere trasferiti al file di pin. Lo scopo principale di Pin Mapper è ottenere informazioni aggiuntive sui pin dei componenti da strumenti esterni (in particolare FPGA e MC), in modo da poter utilizzare questi dati per lo scambio dei pin nella finestra di dialogo Configura scambio pin. Questo elimina la necessità di trasferire manualmente i dati dei pin tra i due domini.

Attualmente, la funzionalità di mappatura dei pin di Altium Designer supporta direttamente due produttori di FPGA: Altera e Xilinx. In futuro si prevede di ampliare questo elenco.  È supportato anche il formato di file Pin Info proprietario di Altium, che può essere utilizzato come descrizione dei pin FPGA/MC per qualsiasi strumento FPGA di terze parti o per altri tipi di componenti.

Flusso del processo

1. File sorgente dei dati dei pin dagli strumenti FPGA

   1. Per Altera Quartus^® II v13.1:

      1. Aprire il progetto implementato in Quartus.

      2. Selezionare Assignments » Pin Planner.

      3. Selezionare File » Export e salvare il file csv per utilizzarlo in Altium Designer.

   2. Per Xilinx Vivado^® 2017.4:

      1. Aprire il progetto implementato in Vivado.
      2. Selezionare File » Export » Export I/O Ports.
      3. Nella finestra di dialogo Export I/O Ports, specificare csv come tipo di porta I/O da generare e fare clic su OK.

2. Accedere ai dati FPGA/MC dal file di pin esterno in Altium Designer:

   1. Fare clic con il pulsante destro del mouse su una parte di un componente dello schema e selezionare Pin Mapping dal menu contestuale per aprire la finestra di dialogo Pin Mapper.

      

3. La finestra di dialogo Pin Mapper contiene le seguenti sezioni (vedere le etichette nell'immagine):

   1. Mostra il nome e il percorso del file sorgente dei pin FPGA/MC. Il collegamento viene stabilito tramite il selettore di file ().

   2. La tabella dei pin, in cui è possibile individuare le modifiche all'assegnazione dei pin nel file sorgente e applicarle al componente dello schema, o viceversa. Utilizzare la freccia a destra del nome di ciascuna intestazione di colonna per ordinare la colonna in ordine crescente o decrescente. Fare clic sull'icona del filtro nell'intestazione della colonna per accedere a un menu a discesa che consente di filtrare il contenuto della colonna.

   3. L'anteprima del footprint, in cui vengono evidenziati i pin selezionati e i pin possono essere visualizzati per gruppi tramite il menu a discesa Preview mode. Le opzioni disponibili includono None, Bank Number, IO Pins e Diff Pair Pins. 

   4. Il Part Selection del componente, che filtra la tabella per parte. Indica inoltre se una parte è posizionata nello schema e se ciascuna parte è sincronizzata con i dati del file esterno (vedere i dettagli di seguito).
      

4. Scegliere un file di pin esterno nella finestra di dialogo Pin Mapper. Fare clic sul pulsante per cercare e selezionare un file di pin da un'unità locale. È possibile selezionare solo file di pin temporanei Xilinx o Altera (*.csv).

5. A seconda dell'azione precedente, la finestra di dialogo Pin Mapper propone opzioni di risoluzione per ciascun pin:

   1. (Sincronizzato) – i nomi delle net dei pin sono sincronizzati e non sono necessarie modifiche.

   2. (Aggiorna file di pin) – trasferisce il nome della net dallo schema al file di pin FPGA esterno (che viene aggiornato). I nomi delle net dello schema vengono copiati nei nomi dei segnali nel file di pin FPGA; il file di pin sorgente csv viene riscritto.

   3. (Aggiorna schema) – modifica il nome della net nello schema per farlo corrispondere al nome del segnale nel file di pin FPGA esterno (lo schema viene aggiornato). Le etichette delle net nello schema vengono modificate per corrispondere ai nomi dei segnali FPGA nel file sorgente.

   4. (Ignora) – rifiuta le modifiche; non viene eseguito alcun aggiornamento.

   5. (Avviso) – è presente una differenza non critica nella corrispondenza dei nomi dei pin tra lo schema e il file esterno (FPGA). Se lo si desidera, selezionare un'opzione di aggiornamento (o Ignora) dal menu a discesa.

   6.  (Errore irreversibile) – è presente una differenza critica nella corrispondenza dei nomi dei pin tra lo schema e il file esterno (FPGA). Questo errore irreversibile deve essere risolto prima di eseguire qualsiasi aggiornamento. 

6. Scegliere l'azione appropriata dal menu a discesa dell'icona per ciascuna voce (riga) della tabella e selezionare Apply.

   1. Quando viene selezionata l'azione , i nomi delle net dello schema vengono copiati nei nomi dei segnali nel file di pin FPGA: il file di pin sorgente csv viene riscritto.

   2. Quando viene selezionata l'azione , le etichette delle net nello schema vengono modificate per corrispondere ai nomi dei segnali FPGA nel file sorgente.

Il menu accessibile facendo clic con il pulsante destro del mouse su una voce della tabella offre diverse opzioni di selezione in blocco per gli aggiornamenti dei nomi dei pin.

Funzionalità aggiuntive

• Il Part Selection della finestra di dialogo consente di filtrare i pin elencati nella tabella di mappatura in base alla parte selezionata. È inoltre possibile verificare la presenza di parti non posizionate nello schema e di parti non sincronizzate con il file FPGA esterno (indicatore rosso).
  
• Se più parti di un componente sono collegate al file esterno, la finestra di dialogo Pin Mapper consente di passare da un'opzione all'altra per questo tipo di componente.
  
• Le tabelle includono i seguenti comandi nel menu accessibile con il pulsante destro del mouse:
  • Update All pins in Schematic - consente di aggiornare tutti i nomi dei pin nello schema.
  • Update All pins in Pin File -  consente di aggiornare tutti i nomi dei pin nel file di pin.
  • Ignore for All pins - consente di ignorare le modifiche per tutti i pin.
  • Update Selected pins in Schematic - consente di aggiornare i nomi dei pin selezionati nello schema.
  • Update Selected pins in Pin File - consente di aggiornare i nomi dei pin selezionati nel file di pin.
  • Ignore for Selected pins - consente di ignorare le modifiche per i pin selezionati.
  • Default for All pins - consente di utilizzare l'impostazione predefinita per tutti i pin.
  • Default for Selected pins - consente di utilizzare l'impostazione predefinita per i pin selezionati.
• Se ad alcuni pin sono assegnati nomi di net diversi nello schema e nell'FPGA, è possibile rilevarli tramite un controllo ERC, che li visualizza come violazioni nel pannello Messages (funzionalità non ancora implementata).
• Se si desidera avviare il flusso di lavoro con un file di pin FPGA a partire dallo schema, è possibile generare un file Altium Pin Report: selezionare il pulsante Export nella finestra di dialogo Pin Mapper.
• Attualmente è possibile copiare solo i parametri generali dei pin, ma è previsto il supporto per dati più avanzati, come il gruppo di scambio e altri. Al momento, lo scambio deve essere definito manualmente importando le modifiche dai dati del file di pin FPGA.
• Poiché il file esterno dei pin è collegato a un componente, viene creato un nuovo modello del componente (Pin Info), che viene visualizzato nell'elenco Models del pannello Properties del componente. In futuro, questo offrirà un modo semplice per aggiungere i dati dei pin FPGA a un componente di libreria. La sezione Models del pannello consente inoltre di rimuovere o modificare il modello Pin Info.

• Quando a un componente è associato un modello Pin Info, nella finestra di dialogo Configura scambio pin saranno disponibili ulteriori parametri e opzioni dei pin per quel componente.

  

  Si noti che, quando a un componente è assegnato un modello Pin Info, la colonna Pin Group (sotto Swap Data) nella finestra di dialogo Configure Pin Swapping diventa di sola lettura per evitare che i dati non siano più sincronizzati con la mappatura dei pin. Per evitarlo, rimuovere il modello Pin Info dalle proprietà del componente oppure il collegamento al file esterno delle informazioni sui pin (*.csv) dalla finestra di dialogo Pin Mapper.