Working with the FPGA Pin Mapper

A caixa de diálogo Pin Mapper do Altium Designer permite criar uma ligação entre um ficheiro de pinos externo (como um exportado a partir de ferramentas de FPGA ou Microcontrolador (MC)) e um componente esquemático, e depois comparar os sinais dos pinos entre esses dois domínios (FPGA e PCB).

Como resultado desta comparação de pinos, quaisquer alterações ou atualizações no ficheiro de pinos externo podem ser transferidas para o esquemático, ou os dados dos pinos do esquemático podem ser enviados de volta para o ficheiro de pinos. O principal objetivo da utilização do Pin Mapper é obter informação adicional sobre os pinos dos componentes a partir de ferramentas externas (particularmente FPGA e MC), para que estes dados possam ser usados para Pin Swapping na caixa de diálogo Configure Pin Swapping. Isto substitui a necessidade de transferir manualmente dados de pinos entre os dois domínios.

Atualmente, a funcionalidade Pin Mapping do Altium Designer suporta diretamente dois fornecedores de FPGA – Altera e Xilinx. A intenção é expandir esta lista de fornecedores no futuro.  Também é suportado o próprio formato de ficheiro Pin Info da Altium, que pode ser usado como descrição de pinos FPGA/MC para quaisquer ferramentas FPGA de terceiros, ou para outros tipos de componentes.

Fluxo do Processo

1. Ficheiro de dados de pinos de origem a partir de ferramentas FPGA

   1. Para o Altera Quartus^® II v13.1:

      1. Abra o design implementado no Quartus.

      2. Selecione Assignments » Pin Planner.

      3. Selecione File » Export e guarde o ficheiro csv para utilização no Altium Designer.

   2. Para o Xilinx Vivado^® 2017.4:

      1. Abra o design implementado no Vivado.
      2. Selecione File » Export » Export I/O Ports.
      3. Na caixa de diálogo Export I/O Ports, especifique csv como tipo de porta de E/S a gerar e clique em OK.

2. Aceda aos dados FPGA/MC a partir do ficheiro de pinos externo no Altium Designer:

   1. Clique com o botão direito numa parte de componente esquemático e selecione Pin Mapping no menu de contexto, o que abre a caixa de diálogo Pin Mapper.

      

3. A caixa de diálogo Pin Mapper contém as seguintes partes (ver etiquetas da imagem):

   1. Mostra o nome do ficheiro e o caminho do ficheiro de pinos FPGA/MC de origem. A ligação é estabelecida através do explorador de ficheiros ().

   2. A Tabela de Pinos, onde as alterações de atribuição de pinos de origem podem ser encontradas e aplicadas ao componente esquemático, ou no sentido inverso. Use a seta à direita do nome do cabeçalho de cada coluna para ordenar a coluna por ordem crescente/decrescente. Clique no ícone de filtro no cabeçalho da coluna para aceder a uma lista suspensa e filtrar o conteúdo da coluna.

   3. A pré-visualização do Footprint, onde os pinos selecionados são realçados e os pinos podem ser apresentados por grupos usando a lista suspensa Preview mode. As opções incluem None, Bank Number, IO Pins e Diff Pair Pins. 

   4. O Part Selection do Componente, que filtra a tabela por parte. Isto também indica se uma parte está colocada no esquemático e se cada parte está sincronizada para corresponder aos dados do ficheiro externo (ver detalhes abaixo).
      

4. Escolha um ficheiro de pinos externo na caixa de diálogo Pin Mapper. Clique no botão para procurar e selecionar um ficheiro de pinos numa unidade local. Apenas podem ser selecionados ficheiros de pinos temporários Xilinx ou Altera (*.csv).

5. Dependendo da ação anterior, a caixa de diálogo Pin Mapper irá oferecer opções de resolução para cada pino:

   1. (Sincronizado) – os nomes das nets dos pinos estão sincronizados, não são necessárias alterações.

   2. (Atualizar Ficheiro de Pinos) – transfere o nome da net do esquemático para o ficheiro de pinos FPGA externo (que é atualizado). Os nomes das nets do Esquemático serão copiados para os nomes de Sinal no ficheiro de pinos FPGA; o ficheiro de origem csv é reescrito.

   3. (Atualizar Esquemático) – altera o nome da net no esquemático para corresponder ao nome de Sinal no ficheiro de pinos FPGA externo (o esquemático é atualizado). As etiquetas de net no Esquemático serão alteradas para corresponder aos nomes de Sinal FPGA de origem.

   4. (Ignorar) – rejeita alterações, não serão efetuadas atualizações.

   5. (Aviso) – existe uma diferença não crítica na correspondência do nome do pino entre o esquemático e o ficheiro externo (FPGA). Se desejar, selecione uma opção de atualização (ou Ignorar) no menu suspenso.

   6.  (Erro Fatal) – existe uma diferença crítica na correspondência do nome do pino entre o esquemático e o ficheiro externo (FPGA). Note que este Erro Fatal tem de ser resolvido antes de efetuar quaisquer atualizações. 

6. Escolha a ação apropriada no menu suspenso do ícone para cada entrada (linha) na tabela e selecione Apply.

   1. Quando a ação é selecionada, os nomes das nets do Esquemático serão copiados para os nomes de Sinal no ficheiro de pinos FPGA – o ficheiro de pinos de origem csv é reescrito.

   2. Quando a ação é selecionada, as etiquetas de net no Esquemático serão alteradas para corresponder aos nomes de Sinal FPGA de origem.

Note que o menu do botão direito para uma entrada da tabela oferece um conjunto de opções de seleção em massa para atualizações de nomes de pinos.

Funcionalidades Adicionais

• A opção Part Selection da caixa de diálogo permite filtrar os pinos listados na tabela de mapeamento pela Parte selecionada. Também pode verificar Partes que não estão colocadas no esquemático e Partes que não estão sincronizadas com o ficheiro FPGA externo (indicador vermelho).
  
• Se existirem várias partes de componente ligadas ao ficheiro externo, a caixa de diálogo Pin Mapper permite alternar entre opções para este tipo de componente.
  
• As tabelas em grelha incluem os seguintes comandos de menu do botão direito:
  • Update All pins in Schematic - escolher atualizar todos os nomes de pinos no esquemático.
  • Update All pins in Pin File -  escolher atualizar todos os nomes de pinos no ficheiro de pinos.
  • Ignore for All pins - escolher ignorar para todos os pinos.
  • Update Selected pins in Schematic - escolher atualizar os nomes dos pinos selecionados no esquemático.
  • Update Selected pins in Pin File - escolher atualizar os nomes dos pinos selecionados no ficheiro de pinos.
  • Ignore for Selected pins - escolher ignorar para os pinos selecionados.
  • Default for All pins - escolher usar a predefinição para todos os pinos.
  • Default for Selected pins - escolher usar a predefinição para os pinos selecionados.
• Se existirem pinos aos quais estão atribuídos nomes de net diferentes nos lados do Esquemático e do FPGA, então isto pode ser verificado num ERC, onde são apresentados como violação no painel Messages (ainda não implementado).
• Se pretender iniciar o fluxo de trabalho com um ficheiro de pinos FPGA a partir do lado do esquemático, então pode ser gerado um ficheiro Altium Pin Report – selecione o botão Export na caixa de diálogo Pin Mapper.
• Atualmente, apenas podem ser copiados parâmetros gerais de pinos; contudo, está previsto suporte para dados mais avançados, como o grupo de troca (Swap group), etc. Neste momento, o Swapping tem de ser definido manualmente através da importação de alterações a partir dos dados do ficheiro de pinos FPGA.
• Uma vez que o ficheiro de pinos externo está ligado a um componente, é criado um novo modelo de componente (Pin Info) e mostrado na lista Models no painel Properties do Componente. No futuro, isto proporcionará uma forma simples de adicionar dados de pinos FPGA a um componente de Biblioteca. A secção Models do painel também permite remover ou modificar o Pin Info.

• Quando um componente tem o modelo Pin Info, estarão disponíveis parâmetros e opções adicionais de pinos para esse componente na caixa de diálogo Configure Pin Swapping.

  

  Note que quando um componente tem um modelo Pin Info atribuído, a coluna Pin Group (em Swap Data) na caixa de diálogo Configure Pin Swapping torna-se só de leitura para evitar que os dados fiquem dessincronizados com o Pin Mapping. Para evitar isto, remova o modelo Pin Info das propriedades da parte ou a ligação ao ficheiro externo de informação de pinos (*.csv) a partir da caixa de diálogo Pin Mapper.