幾種常見的關于SEM IP的沖突

SEM IP是一種比較特殊的IP。它的基本工作就是不停地后臺掃描檢測FPGA配置RAM中的數據，一旦發現這些數據與預期值不符，即發出警告或者盡可能的修正。這個持續不斷的RAM掃描動作帶來的負面影響，除了一些后臺資源的占用，就是產生了一定量噪聲。

噪聲的沖突

絕大多數設計里面SEM的噪聲完全可以忽略不計；但是仍有部分高速應用比如HSSIO和memory，可能會受到一定干擾。比較典型的一個例子是Spartan-6. 如果Spartan-6使用了其上的GTP核，或者其GPIO通道達到了300Mbps以上，但是鏈路裕量小于500ps，那么這些高速通道有可能會受到SEM（或者POST_CRC）掃描噪聲的影響而出現誤碼。如果你的設計符合上述情況，那么解決方法就是：關閉POST_CRC功能，升級至Spartan-6最新的SEM IP版本3.4，然后根據具體情況，關閉掉所使用的GTP區域的掃描。這樣做的代價是損失了GTP所在這一行資源的SEU保護。其他系列的HSSIO沒有類似影響。

另外一個例子，是UltraScale/+系列的Memory Controller。Memory Controller初始化的時候，需要在PHY中運行BIST（Built-In Self Test），根據溫度和電壓計算內部skew；其后還會對讀寫通道做時序校正，因此對精度要求較高。如果在此階段SEM IP就開始了內部掃描，噪聲就有可能干擾校正的精度和準確性，造成MIG calibration失敗。我們的推薦做法是延遲SEM IP的工作開始。做法很簡單，給SEM IP的icap_clk前加上一個BUFGCE, 使能端口CE默認為低，這樣IP沒有時鐘，工作也就不會開始。直到MIG calibration全部正確完成，控制打開CE端即可。需要注意的是，一旦CE端口打開，就不能再次關閉，否則有可能造成SEM IP工作異常。如果不再需要SEM功能，可以徹底關閉CE端口，或者通過指令把SEM IP置入IDLE狀態。

資源的沖突

SEM IP的正確工作依賴核心接口原語ICAP。因此IP與其他邏輯的沖突也主要集中在ICAP的使用權爭奪上。最常見的沖突就是在動態重配置的設計中使用了IP。動態重配置的核心原語同樣是ICAP，所以SEM IP和Partial Reconfiguration不能同時工作。此種設計需要考慮‘時分復用’的方法，即需要動態重配置的時候，Partial接管ICAP的控制權，同于把SEM IP置入IDLE狀態。等到重配工作全部完成，ICAP遞交回給SEM IP。但是由于配置數據已經部分改變，IP中存儲的黃金校驗值已經失效。 因此我們需要先重新初始化SEM IP，然后它才能繼續正常工作。

資源類型的沖突也常表現為SEM IP自我初始化失敗，這其實也是得不到ICAP控制權的一個結果。比如設計里面使用了Partial，或者MultiBoot，但是默認FPGA配置完成后把ICAP控制權分配給這些邏輯，那么SEM IP在初次查詢ICAP接口時就會失敗，從而導致IP初始化異常。 但是只要正常釋放ICAP控制權，IP就可以開始工作了。

以上為幾種常見的沖突情況。如果你碰到更多的異常，歡迎到中文論壇咨詢。

審核編輯：湯梓紅