FPGA 핀 매퍼로 작업하기

Altium Designer Pin Mapper 대화상자에서는 외부 핀 파일(예: FPGA 또는 마이크로컨트롤러(MC) 도구에서 내보낸 파일)과 회로도 컴포넌트 간의 링크를 생성한 다음, 두 도메인(FPGA와 PCB) 간의 핀 신호를 비교할 수 있습니다.

이 핀 비교 결과에 따라 외부 핀 파일의 변경/업데이트 내용을 회로도로 전송하거나, 반대로 회로도의 핀 데이터를 핀 파일로 다시 전달할 수 있습니다. Pin Mapper를 사용하는 주된 목적은 외부 도구(특히 FPGA 및 MC)로부터 컴포넌트 핀에 대한 추가 정보를 얻어, 이 데이터를 Configure Pin Swapping 대화상자에서 핀 스와핑에 사용할 수 있게 하는 것입니다. 이를 통해 두 도메인 간 핀 데이터를 수동으로 옮길 필요가 없어집니다.

현재 Altium Designer의 Pin Mapping 기능은 Altera와 Xilinx, 두 FPGA 벤더를 직접 지원합니다. 향후 이 벤더 목록을 확장할 계획입니다.  또한 Altium 자체 Pin Info 파일 형식도 지원하며, 이는 타사 FPGA 도구용 FPGA/MC 핀 설명으로 사용하거나 다른 유형의 컴포넌트에도 사용할 수 있습니다.

프로세스 흐름

1. FPGA 도구에서 소스 핀 데이터 파일 가져오기

   1. Altera Quartus^® II v13.1의 경우:

      1. Quartus에서 구현된(implemented) 설계를 엽니다.

      2. Assignments » Pin Planner을(를) 선택합니다.

      3. File » Export을(를) 선택하고 Altium Designer에서 사용할 csv 파일을 저장합니다.

   2. Xilinx Vivado^® 2017.4의 경우:

      1. Vivado에서 구현된(implemented) 설계를 엽니다.
      2. File » Export » Export I/O Ports을(를) 선택합니다.
      3. Export I/O Ports 대화상자에서 생성할 I/O 포트 유형으로 csv을(를) 지정한 다음 OK을(를) 클릭합니다.

2. Altium Designer에서 외부 핀 파일의 FPGA/MC 데이터에 접근:

   1. 회로도 컴포넌트 파트를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 컨텍스트 메뉴에서 Pin Mapping을(를) 선택하면 Pin Mapper 대화상자가 열립니다.

      

3. Pin Mapper 대화상자에는 다음 항목(이미지 라벨 참조)이 포함됩니다:

   1. 소스 FPGA/MC 핀 파일의 파일명과 경로를 표시합니다. 링크는 파일 브라우저()를 통해 설정됩니다.

   2. 소스 핀 할당 변경을 찾아 회로도 컴포넌트에 적용하거나, 반대로 되돌릴 수 있는 Pin Table입니다.  각 열 헤더 이름 오른쪽의 화살표를 사용해 열을 오름차순/내림차순으로 정렬할 수 있습니다. 열 헤더의 필터 아이콘을 클릭하면 드롭다운을 통해 열 내용을 필터링할 수 있습니다.

   3. 선택된 핀이 하이라이트되며, Preview mode 드롭다운을 사용해 그룹별로 핀을 표시할 수 있는 풋프린트 미리보기입니다.  선택 항목에는 None, Bank Number, IO Pins, 및 Diff Pair Pins이(가) 포함됩니다. 

   4. 테이블을 파트별로 필터링하는 Component Part Selection입니다. 또한 파트가 회로도에 배치되었는지 여부와, 각 파트가 외부 파일 데이터와 동기화되어 있는지 여부(아래 상세 참조)도 표시합니다.
      

4. Pin Mapper 대화상자에서 외부 핀 파일을 선택합니다. 버튼을 클릭하여 로컬 드라이브에서 핀 파일을 찾아 선택합니다. 임시 Xilinx 또는 Altera 핀 파일(*.csv)만 선택할 수 있습니다.

5. 이전 동작에 따라 Pin Mapper 대화상자는 각 핀에 대해 다음과 같은 해결 옵션을 제공합니다:

   1. (Synced) – 핀의 넷 이름이 동기화되어 있으며 변경이 필요 없습니다.

   2. (Update Pin File) – 회로도에서 외부 FPGA 핀 파일로 넷 이름을 전송(업데이트)합니다.  회로도의 넷 이름이 FPGA 핀 파일의 Signal 이름으로 복사되며, 소스 csv 핀 파일이 다시 작성됩니다.

   3. (Update Schematic) – 외부 FPGA 핀 파일의 Signal 이름과 일치하도록 회로도 넷 이름을 변경(회로도 업데이트)합니다.  회로도의 넷 라벨이 소스 FPGA Signal 이름과 일치하도록 변경됩니다.

   4. (Ignore) – 변경을 거부하며 업데이트를 수행하지 않습니다.

   5. (Warning) – 회로도와 외부(FPGA) 파일 간 핀 이름 매칭에 치명적이지 않은 차이가 있습니다. 필요하면 드롭다운 메뉴에서 업데이트 옵션(또는 Ignore)을 선택하십시오.

   6.  (Fatal Error) – 회로도와 외부(FPGA) 파일 간 핀 이름 매칭에 치명적인 차이가 있습니다. 이 Fatal Error는 업데이트를 수행하기 전에 반드시 해결해야 합니다. 

6. 테이블의 각 항목(행)에 대해 아이콘 드롭다운 메뉴에서 적절한 동작을 선택하고 Apply을(를) 선택합니다.

   1. 동작을 선택하면 회로도의 넷 이름이 FPGA 핀 파일의 Signal 이름으로 복사되며, 소스 csv 핀 파일이 다시 작성됩니다.

   2. 동작을 선택하면 회로도의 넷 라벨이 소스 FPGA Signal 이름과 일치하도록 변경됩니다.

또한 테이블 항목의 오른쪽 클릭 메뉴는 핀 이름 업데이트를 위한 다양한 일괄 선택 옵션을 제공합니다.

추가 기능

• 대화상자의 Part Selection을(를) 사용하면 매핑 테이블에 나열된 핀을 선택한 Part로 필터링할 수 있습니다. 또한 회로도에 배치되지 않은 Part와 외부 FPGA 파일과 동기화되지 않은 Part(빨간 표시)도 확인할 수 있습니다.
  
• 외부 파일에 링크된 컴포넌트 파트가 여러 개인 경우, Pin Mapper 대화상자에서 이러한 유형의 컴포넌트에 대한 옵션 간 전환이 가능합니다.
  
• 그리드 테이블에는 다음과 같은 오른쪽 클릭 메뉴 명령이 포함됩니다:
  • Update All pins in Schematic - 회로도에서 모든 핀 이름을 업데이트하도록 선택.
  • Update All pins in Pin File -  핀 파일에서 모든 핀 이름을 업데이트하도록 선택.
  • Ignore for All pins -  모든 핀에 대해 무시하도록 선택.
  • Update Selected pins in Schematic - 선택한 핀 이름을 회로도에서 업데이트하도록 선택.
  • Update Selected pins in Pin File - 선택한 핀 이름을 핀 파일에서 업데이트하도록 선택.
  • Ignore for Selected pins - 선택한 핀에 대해 무시하도록 선택.
  • Default for All pins - 모든 핀에 대해 기본값을 사용하도록 선택.
  • Default for Selected pins - 선택한 핀에 대해 기본값을 사용하도록 선택.
• 회로도 측과 FPGA 측에서 서로 다른 넷 이름이 할당된 핀이 있는 경우, ERC에서 이를 확인할 수 있으며 Messages 패널에 위반(violation)으로 표시됩니다(아직 구현되지 않음).
• 회로도 측에서 FPGA 핀 파일로 워크플로를 시작하려면 Altium Pin Report 파일을 생성할 수 있습니다. Pin Mapper 대화상자에서 Export 버튼을 선택하십시오.
• 현재는 일반적인 핀 파라미터만 복사할 수 있지만, Swap group 등 더 고급 데이터에 대한 지원도 계획되어 있습니다. 현재로서는 FPGA 핀 파일 데이터에서 변경 사항을 가져와 스와핑을 수동으로 정의해야 합니다.
• 외부 핀 파일이 컴포넌트에 링크되면 새 컴포넌트 모델(Pin Info)이 생성되어 Component Properties 패널의 Models 목록에 표시됩니다. 향후에는 이를 통해 라이브러리 컴포넌트에 FPGA 핀 데이터를 쉽게 추가할 수 있게 됩니다. 또한 패널의 Models 섹션에서 Pin Info를 제거하거나 수정할 수 있습니다.

• 컴포넌트에 Pin Info 모델이 있으면 Configure Pin Swapping 대화상자에서 해당 컴포넌트에 대해 추가 핀 파라미터와 옵션을 사용할 수 있습니다.

  

  컴포넌트에 Pin Info 모델이 할당되면 Pin Mapping과의 비동기화를 방지하기 위해 Configure Pin Swapping 대화상자의 Pin Group 열(Swap Data 아래)이 읽기 전용이 됩니다. 이를 피하려면 파트 속성에서 Pin Info 모델을 제거하거나, Pin Mapper 대화상자에서 외부 핀 정보 파일(*.csv)에 대한 링크를 제거하십시오.