HPS から FPGA に対してリセット信号を発行する（Cyclone® V / Arria® V）

もくじ

• 1.　はじめに
• 2.　リセットが出力されるポート
• 3.　リセットを発行するためのレジスター
• 4.　リセット時の波形

1.　はじめに

インテル^® SoC FPGA を使用されているお客様から、Hard Processor System（以下、HPS）から FPGA に対してリセットをかけたいというお問い合わせを度々頂きます。

この資料では HPS から FPGA に対してリセットを発行する手段を紹介します。

2.　リセットが出力されるポート

リセットが出力されるポートは  h2f_reset もしくは h2f_cold_reset です。
詳細は下図1 のプラットフォーム・デザイナー（旧 Qsys）の画面キャプチャーを参照してください。

"3.　リセットを発行するためのレジスター" で説明しますが、制御するレジスターによりリセットを h2f_reset か h2f_cold_reset のいずれかを選択することができます。

【図 1】 リセットのポート

尚、h2f_reset のポートを作成するのに設定は不要ですが、h2f_cold_reset のポートを使用するには別途設定が必要です。

h2f_cold_reset のポートを作成するには下図 2 のように、プラットフォーム・デザイナーから、HPS パラメーターの FPGA Interfaces タブ 内の Resets カテゴリーにある、Enable HPS-to-FPGA cold reset output にチェックを入れます。

 

【図 2】 h2f_cold_reset を有効にする設定

Arria^® 10 でも図 2 と同様の設定項目がありますが、リセットの制御方法が異なりますのでご注意ください。

 参考： 詳細は下記資料をご参照ください。
　　HPS から FPGA に対してリセット信号を発行する（Arria® 10）

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3.　リセットを発行するためのレジスター

HPS の Reset Manager には MISCMODRST レジスターがあり、こちらのレジスターを制御することによりリセット信号を出力できます。

h2f_reset にリセット信号を出す場合は、MISCMODRST の s2f（6bit 目）に 1 を設定します。

h2f_cold_reset にリセット信号を出す場合は、MISCMODRST の s2fcold（7bit 目）に 1 を設定します。

MISCMODRST のレジスターアドレスは 0xFFD05020 番地なので、アクセス方法としては下記となります。

• h2f_reset に出力する場合：0xFFD05020 番地に 0x00000040 を Write
• h2f_cold_reset に出力する場合：0xFFD05020 番地に 0x00000080 を Write

 参考： レジスターの詳細については下記資料をご参照ください。
　　Cyclone V HPS memory Map ⇒ Reset Manager Module Address Map ⇒ miscmodrst

尚、FPGA と HPS のブリッジの有無に関わらず、本レジスターを操作することによりリセットを発行できます。

注記：
リセットを発行する際は FPGA と HPS のブリッジを閉じてから行ってください。
HPS と FPGA 間のブリッジを閉じるコマンドは下記となります。

 $ run bridge_disable 

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4.　リセット時の波形

"3.　リセットを発行するためのレジスター" のコマンドを実行した際、HPS のリセットポート（h2f_reset / h2f_cold_reset）がどう変化するか Signal Tap で確認しました。

● リセットを発行する前の波形 : 

h2f_reset / h2f_cold_reset は Low Active なので、下図 3 のようにポートの名前としてはそれぞれ h2f_cold_rst_n / h2f_rst_n となります。

また Low Active であるため、リセット前の波形は High になっています。

【図 3】 リセット前の h2f_reset / h2f_cold_reset

● h2f_reset にリセットをかけた場合の波形 : 

"3.　リセットを発行するためのレジスター" で説明した、
"0xFFD05020 番地に 0x00000040 を Write"
を実行すると、下図 4のように h2f_rst_n の信号が Low となりリセットが有効になります。

 

【図 4】 h2f_reset にリセットをかけた場合の波形

● h2f_cold_reset にリセットをかけた場合の波形 : 

"3.　リセットを発行するためのレジスター" で説明した、
"0xFFD05020 番地に 0x00000080 を Write" 
を実行すると、下図 5 のように h2f_cold_reset_n の信号が Low となりリセットが有効になります。

【図 5】 h2f_cold_reset にリセットをかけた場合の波形

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