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こんにちは。

マクニカでインテル® FPGA 製品の技術サポートをしている インテル・F・ハナコ です。

 

ここでは、Quartus® Prime Pro Edition において配置制約した下位エンティティを、別のプロジェクトで適用させる方法をご紹介します。

 

Notes:

・ 配置制約した下位エンティティを、別プロジェクトへ適用させる概要説明は、こちらの記事をご覧ください。

・ Quartus Prime Standard Edition では仕様や作業フローが異なります。こちらの記事 をご覧ください。

作業環境

今回はわかりやすく説明するため、2つのプロジェクトを用意し、それぞれを [プロジェクト A]、[プロジェクト B] とします。

[プロジェクト A] で使用していた下位エンティティを、[プロジェクト B] にインプリメントさせるフローです。

その際、デバイス型番 および Quartus Prime Pro Edition の環境は、以下の必要があります。

 

プロジェクト A

プロジェクト B

FPGA

同じ型番

Quartus Prime

Pro Edition

同じバージョン (ビルド番号を含む)

Pro Edition のパーティション仕様

Pro Edition のパーティション仕様は、以下の2パターンがあります。

タイプ

概要

コア・パーティション コア・リソース(LUT、レジスタ、M20Kメモリブロック、およびDSP)のみを含めることができます。
ルート・パーティション ルート・パーティションには、周辺リソース(I/O、HSSIO、PCIe、PLLを含む)、および関連するコア・リソースが含まれますが、コア・パーティションは今後の開発のために Open のままにします。

いずれも、パーティションに対してネットリスト・ファイル qdb をエクスポートし、別のプロジェクトで再利用します。

  

 

では、各フローを Quartus Prime Pro Edition のメニューで具体的にご案内します。

コア・パーティションの作業フロー

下図は、コア・パーティションを再利用する作業をフローチャート化したものです。

1.[プロジェクト A]コア・パーティションを作成する

① デザインを論理合成するため、Compilation Dashboard の Analysis & Synthesis を実行します。

 

② パーティションを作成するための Design Partitions Window(Assignments メニュー)を表示します。

 

③ Project Navigator ウィンドウからパーティションを作成したいエンティティを右クリックし、Design Partition > Default (Type 内) を選択します。

  指定したエンティティが登録されたことを確認します。

2.[プロジェクト A]コンパイル実行

Compilation Dashboardにおいて、コンパイルを実行します。

 

3.[プロジェクト A]qdb をエクスポート

① Project メニュー > Export Design Partition を選択します。

 

② Export Design Partition ダイアログボックスにおいて、各項目を指定します。

項目

概要

Partition name プルダウンリストから、エクスポートしたいエンティティを指定します。
Partition Database File File name に、生成する .qdb ファイルと生成先のフォルダを指定します。(ファイル名は変更しないでください。)
Include entity-bound SDC files for the selected partition

エクスポートする .qdb に対して、エンティティにバインドした SDC 情報を含ませるかを設定できます。

Stratix® 10 ターゲットの IP は、エンティティにバインドした SDC ファイルを使用します。

Arria® 10 ターゲットの IP は、この方法が使用できません。よって OFF を指定します。Arria 10 でこのオプションを適用するには、.qsf のエンティティにバインドします。

詳細は、メーカーのドキュメントをご覧ください。

Intel® Quartus® Prime Pro Edition User Guide: Timing Analyzer : Using Entity-bound SDC Files

Snapshot  synthesized または final を選択します。

 

③ OK ボタンをクリックし、指定先のフォルダに、目的のエンティティ用 qdb ファイルを生成します。

ハナコ's ポイント!

Design Partitions Window の Post Synthesis Export File あるいは Post Final Export File に .qdb を設定しておくと、

   コンパイル実行の度に指定のパーティション生成が自動化できます。

4.[プロジェクト A]ブラックボックス・ファイルを登録

エクスポートするエンティティのブラックボックス・ファイルを作成します。

ファイル保存時に、プロジェクト A に登録しないように注意してください。

 

例)

module blinking_led (

    output [3:0] value,

    input      clock

    ); 

endmodule

5.[プロジェクト B]プロジェクトにブラックボックス・ファイルを登録

既存のプロジェクト B をオープンし、操作4で作成したブラックボックス・ファイルを Add/Remove Files in Project (Project メニュー) により、プロジェクトへ登録します。

6.[プロジェクト B]Hierarchy Elaboration を実行

プロジェクト B のエンティティ構成を Quartus Prime に認識されるため、Hierarchy Elaboration を実行します。

7.[プロジェクト B]パーティションを作成する

Project Navigator ウィンドウから、ブラックボックスのエンティティを右クリックし、Design Partition > Default (Type 内) を選択します。

8.[プロジェクト B]qdb をインポート

① Design Partitions Window(Assignments メニュー)を表示します。

 

② 該当するパーティションの Partition Database File 欄をダブルクリックし、ブラウズボタンにより プロジェクト A で生成した

  .qdb ファイルを指定します。

9.[プロジェクト B]コンパイル実行

Compilation Dashboardにおいて、コンパイルを実行します。

実行後、コンパイル・レポートでコンパイルの結果を確認し、目的のパーティションが、プロジェクト A での配置およびルーティングを継承したまま、プロジェクト B へ適用できたことを確認します。

 

 

以上で、コア・パーティションの作業フローは終了です。

ルート・パーティションの作業フロー

下図は、ルート・パーティションを再利用する作業をフローチャート化したものです。

1.[プロジェクト A]コア・パーティション(Type: Reserved Core)を作成する

① Analysis & Elaboration を実行します。

 

② パーティションを作成するための Design Partitions Window(Assignments メニュー)を表示します。

 

③ Project Navigator ウィンドウからパーティションを作成したいエンティティを右クリックし、

  Design Partition > Reserved Core (Type 内) を選択します。

④ Design Partitions Window 内のトップ・エンティティに対して、Post Synthesis Export File あるいは Post Final Export File を生成させる

  .qdb ファイルを指定します。

もし、各パーティションに SDC ファイルをバインドさせる場合には、ここで .qdb ファイルを指定せず、

コンパイル後に Export Design Partition (Project メニュー) において生成させてください。

2.[プロジェクト A]Logic Lock リージョンを設定

① Assignments メニュー > Logic Lock Regions Windowを表示します。

 

② Project Navigator ウィンドウにおいて、コア・パーティションに Logic Lock 制約をするため、

  右クリック > Logic Lock Region > Create New Logic Lock Region を選択します。

 

③ リージョンに各種設定をします。

  ・Origin     :ユーザーの仕様に応じて任意

  ・Width/Height   :ユーザーの仕様に応じて任意

  ・Reserved      :On

  ・Core-Only    :On

  ・Size/State    :Fixed/Locked

  ・Routing Region :ユーザーの仕様に応じて任意

  ・その他の各カラムの詳細は、こちらの記事 の "表2. Logic Lock リージョンの属性" を参考にしてください。

 

  Logic Lock Regions Window のパーティションを右クリック > Locate Node > Locate in Chip Planner をクリックすると、

  Chip Planner が起動します。

 

 

Logic Lock 領域は、網がけされています。

ペリフェラルを保存するには、Lock Lock リージョン外のすべてをエクスポートする必要があります。

3.[プロジェクト A]コンパイル実行

Compilation Dashboardにおいて、コンパイルを実行します。

4.[プロジェクト A]qdb をエクスポート

.qdb ファイルがプロジェクト・フォルダへ生成されていることを確認します。

操作1.④ で .qdb ファイルを指定していない場合は、Project メニュー > Export Design Partition >Export Design Partition ダイアログボックスにおいて各項目を指定し、

.qdb ファイルを生成します。(コア・パーティションの作業フロー "操作3." を参考にしてください。)

5.[プロジェクト B]ルート・パーティションとして qdb を登録

① 既存のプロジェクト B をオープンします。

 

② Design Partitions Window(Assignments メニュー)を表示し、root_partition の Partition Database File 欄をダブルクリックします。

  ブラウズボタンにより プロジェクト A で生成した .qdb ファイルを指定します。

6.[プロジェクト B]Reserved コア・パーティションに RTL を追加

Add/Remove Files in Project (Project メニュー) により、コア・パーティションの RTL および、必要なすべての SDC ファイルをプロジェクトに登録します。

7.[プロジェクト B]コンパイル実行

Compilation Dashboardにおいて、コンパイルを実行します。

実行後、コンパイル・レポートでコンパイルの結果を確認し、目的のパーティションが、プロジェクト A での配置およびルーティングを継承したまま、

プロジェクト B へ適用できたことを確認します。

 

以上で、ルート・パーティションの作業フローは終了です。

 

 

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