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AR# 69315

Kintex UltraScale+ FPGA KCU116 評価キット - ボード デバッグ チェックリスト

説明

Kintex UltraScale+ FPGA KCU116 評価キットのチェックリストは、ボード関連の問題をデバッグし、次にボード RMA をリクエストするかどうかを判断するのに便利です。

この KCU116 ボード デバッグ チェックリストを確認し始める前に、(Xilinx Answer 68360) - 「Kintex UltraScale+ FPGA KCU116 評価キット - 既知の問題およびリリース ノートのマスター アンサー レコード」を参照してください。問題がこちらで取り扱われている場合があります。

ソリューション

 


 

 

図 69315-1: KCU116

表 69315-1: コールアウト

 


 

 

 

 

  1. スイッチ/ジャンパー設定
  2. ボード電源
  3. ケーブル検出
  4. JTAG 初期化

次のデバッグ手順は、手順 1 から 4 までが確認されていて問題がないことを前提としています。

  1. JTAG コンフィギュレーション
  2. マスター SPI コンフィギュレーション
  3. PCIe
  4. IBERT
  5. DDR4
  6. インターフェイス テスト
  7. KCU116 の既知の問題


1) スイッチ/ジャンパー設定

KCU116 のデフォルト スイッチおよびジャンパー設定は次のとおりです。

デフォルトのスイッチおよびジャンパー設定を確認するところからまずは始め、その後にアプリケーションに合わせてスイッチ/ジャンパーを設定します。

a) DIP スイッチのデフォルト設定:


 

DIP スイッチはアクティブ High です (DIP スイッチがクローズ、つまり 1 の場合、接続されているネットは High にプルアップされる)。


b) DIP スイッチ SW21 モード設定:

モード ピンの M1 および M0 は、ロジック 0 および 1 にそれぞれハード接続されています。 

モード ピン M2 は SW21 ピン 6 (スイッチ位置 6) に接続されており、デフォルト設定は OPEN で、M2 ネットがロジック 0 にプルダウンされ (例: FPGA デフォルト モード設定 M[2:0] = 001)、Quad SPI コンフィギュレーション モードが選択されます。

 


 

 

 

c) デフォルトのジャンパー設定:

下の図は、KCU116 ボードのジャンパー ヘッダーの位置を示しています。 

この図において番号が付いている各コンポーネントは、その下の表と一致しており、デフォルトのジャンパー設定が特定されています。

 


 

 

 

 


 

 

 
 



2) ボード電源
 
パワーオン LED: KCU116 評価キットにある AC/DC 電源アダプターを使用して、テストベンチで初期電源テストを実行します。

パワーオン LED のステータスはボードの状態を表します。

a) パワーオン時に次の LED のステータスを確認します。

 





 








b) イーサネット PHY ステータス LED。

PC 本体の PCIe スロットに差し込まれている場合、これらの LED は KCU116 ボードの左端から見えるように設置されています。

 

2 つの PHY ステータス LED は、次に示すように、P3 RJ-45 コネクタの金属部に組み込まれています。

 


 

 

c) 電圧および電流モニター機能と、Maxim 統合電源システムのコントロールは、KCU116 システム コントローラーまたは Maxim Integrated PowerTool ソフトウェアのグラフィカル ユーザー インターフェイスを介して使用できます。

KCU116 システム コントローラーは、ボードの電源レールの電圧および電流値をモニターするのに最も簡単で便利な方法です。 

システム コントローラーの詳細は、https://japan.xilinx.com/support/documentation/boards_and_kits/kcu116/ug1239-kcu116-eval-bd.pdf からダウンロードできる『KCU116 ボード ユーザー ガイド』 (UG1239)、および KCU116 製品ページから入手できる『KCU116 システム コントローラー チュートリアル』 (XTP465) を参照してください。

Maxim Integrated InTune 電源コントローラーは、PMBus コネクタ J84 を介してアクセスできます。

このコネクタを使用するには、Maxim PowerTool USB ケーブル/ドングル (Maxim パーツ番号 MAXPOWERTOOL002#) が必要になります。

パワーオン LED が電源投入時に点灯しないときは、KCU116 上の Maxim 統合電源コントローラーをプログラムし直す必要がある場合があります。

これには、Maxim Integrated PowerTool ソフトウェア パッケージおよび Maxim Integrated ドングルを使用します。

KCU116 上の Maxim Integrated 電源ソリューションの詳細は、(Xilinx Answer 69811) を参照してください。このアンサーには、無償の Maxim Integrated USB ケーブルの注文方法も記載されています。

KCU116 上の Maxim Integrated 電源コントローラーは再プログラム可能です。KCU116 で電源の問題が発生したときは、まずこのデバッグを行ってください。

Maxim デバイスを再プログラムするために使用するスクリプトを含め、詳細な手順については、(Xilinx Answer 69856) を参照してください。

d) 12V 電源 LED (KCU116 では DS2) が電源投入時に緑色にならず、LED 自体に問題がない場合は、12V DC が KCU116 電源入力コネクタに供給されていません。

次の手順に従ってください。



3) ケーブル検出

KCU116 では、KCU116 Digilent USB-to-JTAG モジュール U21 に差し込まれている USB A-to-micro-B ケーブルが使用されます。

プラットフォーム ケーブル USB II などのザイリンクス ダウンロード ケーブルでパラレルにアクセスするため、2 mm の JTAG ヘッダー (J8) も提供されています。

a) USB A-to-micro-B ケーブル:

  1. [Device Manager] にケーブルは表示されていますか。
    次の図でハイライトされている 3 項目が [Device Manager] で表示されている場合は、USB ケーブルは動作していて、正しく識別されています。

  2. ケーブル ドライバーは正しく読み込まれていますか。このケーブルのドライバーが Vivado デザイン ツールのインストール ディレクトリに含まれている必要があります。
    しかし、USB A-to-micro-B ケーブルの接続に問題がある場合は、Digilent のプラグインを次のリンクからダウンロードできます。
    インストールには、ダウンロードされたファイルに含まれる資料のガイドラインに従ってください。
    http://digilentinc.com/Products/Detail.cfm?NavPath=2,66,768&Prod=DIGILENT-PLUGIN.
    このプラグインには、Windows の場合は Adept システム 2.4 以降のバージョン、Linux の場合は Adept システム 2.3.9 以降のバージョンが必要です。
    Adept ソフトウェアは Digilent から提供されています。
    http://digilentinc.com/Products/Detail.cfm?NavPath=2,66,828&Prod=ADEPT2.

  3. システム プロパティと環境変数を確認します。
    環境変数の詳細は (Xilinx Answer 11630) を参照してください。

  4. USB ポートはイネーブルになっていますか。
    USB バスを再度初期化するにはシステムを再ブートします。

  5. ザイリンクス ツール (iMPACT または ChipScope Pro) は正しくインストールされていますか。(Vivado ハードウェア マネージャーまたは ILA)
    サポートされているソフトウェア バージョンについては、キットの製品ページを参照してください。
    https://japan.xilinx.com/products/boards-and-kits/ek-u1-kcu116-g.html 
    ツールのインストールに問題があると思われる場合は、『Vivado Design Suite ユーザー ガイド: リリース ノート、インストールおよびライセンス』 (UG973) を参照してください (最新バージョンのツールおよび KCU116 をサポートする関連資料を参照するようにしてください)。

  6. オペレーティング システム (OS) には Windows 7 が使用されていますか。
    その場合は、(Xilinx Answer 41442) および (Xilinx Answer 44397) を参照してください。

b) プラットフォーム ケーブル USB II

  1. [Device Manager] にケーブルは表示されていますか。

  2. ケーブル ドライバーは正しく読み込まれていますか。このケーブルのドライバーが Vivado デザイン ツールのインストール ディレクトリに含まれている必要があります。
    プラットフォーム ケーブル USB II の接続に問題がある場合は、(Xilinx Answer 44397) のアンインストールおよび再インストール手順に従ってください。

  3. システム プロパティと環境変数を確認します。
    環境変数の詳細は (Xilinx Answer 11630) を参照してください。

  4. USB ポートはイネーブルになっていますか。USB バスを再度初期化するにはシステムを再ブートします。

  5. ザイリンクス ツール (iMPACT または ChipScope Pro) は正しくインストールされていますか。(ハードウェア マネージャーまたは ILA)
    サポートされているソフトウェア バージョンについては、キットの製品ページを参照してください。
    https://japan.xilinx.com/products/boards-and-kits/ek-u1-kcu116-g.html 
    ツールのインストールに問題があると思われる場合は、『Vivado Design Suite ユーザー ガイド: リリース ノート、インストールおよびライセンス』 (UG973) を参照してください (最新バージョンのツールおよび KCU116 をサポートする関連資料を参照するようにしてください)。

  6. オペレーティング システム (OS) には Windows 7 が使用されていますか。
    その場合は、(Xilinx Answer 41442) および (Xilinx Answer 44397) を参照してください。



上記の手順に沿っても接続できない場合は、サポート ウェブページで利用可能なサポート オプションを確認してください。

 


4) JTAG 初期化

ザイリンクス ツール (Vivado のハードウェア マネージャー) を使用して、ボード JTAG チェーンのステータスは確認できます。
JTAG チェーンが正しく初期化されたことを確認するには、次の JTAG 初期化テスト ケースに従ってください。

 

  1. KCU116 から FMC カードをすべて取り外します。
  2. JTAG モード (101) 用にモード スイッチ SW21 を設定します。
  3. PC 本体ではなく、ベンチの KCU116 に電源を投入します。
  4. Digilent USB A-to-micro B ケーブルを KCU116 に接続します (Digilent オンボード USB-to-JTAG コンフィギュレーション ロジック モジュール U21、ヘッダー J2)。
  5. [Device Manager] に Digilent デバイスが表示されていることを確認します。
  6. ザイリンクス ツール (Vivado 2017.1 またはそれ以降のバージョンで、できれば KCU116 をサポートする最新版) がインストールされていることを確認します。
  7. Vivado ハードウェア マネージャーを起動します。ケーブルが正しく識別されていることを確認してください。

 

  • 識別されない場合は 「3) ケーブル検出」を参照してください。
  • 識別されていても、Vivado ハードウェア マネージャーで JTAG チェーンが検出および表示されない場合は、ケーブル速度を落とします ([Output] → [Cable Setup])。
  • 識別されていても、Vivado ハードウェア マネージャーで JTAG チェーンが検出および表示されず、ケーブル速度を落としても問題が解決されない場合は、次の手順に従います (Digilent USB A-to-micro B ケーブルが J2 を介して USB-to-JTAG コンフィギュレーション ロジック モジュール U21 に接続されていることが前提)。

 





上記の手順に従っても JTAG チェーンを初期化できない場合は、ボードおよび PC から Digilent USB A-to-micro-B を取り外してください。
プラットフォーム ケーブル USB をヘッダー J8 に接続し、PC にも接続します。
ザイリンクス ツール (できれば KCU116 をサポートする最新版) がインストールされていることを確認します。
Vivado ハードウェア マネージャーを起動します。ケーブルが正しく識別されていることを確認してください。

 



上記の手順に従っても JTAG チェーンを初期化できない場合は、サポート ウェブページで利用可能なサポート オプションを確認してください。




5) JTAG コンフィギュレーション


JTAG チェーンが問題なく初期化されても、JTAG コンフィギュレーションにエラーが発生した場合は、次の点を確認します。

a) JTAG コンフィギュレーション モードのモード スイッチ設定を確認します。

  • SW21-6 (M2) 1
  • SW21-5 (M1) 0
  • SW21-4 (M0) 1

 

b) Vivado ハードウェア マネージャーで、低いケーブル周波数を選択し、コンフィギュレーションしてみます。

 

c) KCU116 で PROG プッシュ ボタン (SW5) をアサートします。
FPGA へのパワーアップ ランプ レートの問題によって引き起こされる問題をこれでクリアできます。

 

d) (Xilinx Answer 34904) - 「ザイリンクス コンフィギュレーション ソリューション センター」を確認します。
コンフィギュレーション ソリューション センターには、コンフィギュレーションに関する質問が集められています。

 


上記の手順に従っても JTAG コンフィギュレーションでエラーが発生する場合は、サポート ウェブページで利用可能なサポート オプションを確認してください。

 


6) マスター SPI コンフィギュレーション

KCU116 で QSPI フラッシュ デバイス (U2、U3) を間接的にプログラムするには、Vivado ハードウェア マネージャーを使用できます。

SW21 を使用して次のように設定します。

  • SW21-6 (M2)  0
  • SW21-5 (M1)  0
  • SW21-4 (M0)  1

SPI フラッシュ デバイスにプログラムされたビットストリームは、UltraScale+ FPGA U1 をコンフィギュレーションするために使用されます。 

KCU116 の SPI フラッシュに MCS ファイルを読み込み、その後の Kintex UltraScale+ デバイスのマスター SPI コンフィギュレーションにエラーが発生した場合は、次の点を確認してください。

 

a) MCS ファイルが正しく読み込まれている場合、JTAG チェーンに追加されているフラッシュ デバイスが選択されていることを確認します。

フラッシュ デバイスをクリックすると、MCS ファイルが正しく読み込まれているかが確認できます。

KU5P デバイスに接続されているフラッシュ デバイスを確認できない場合は、『Vivado Design Suite ユーザー ガイド:プログラムおよびデバッグ』 (UG908) を参照してください。

b) マスター SPI コンフィギュレーションのモード スイッチを確認します。

  • SW21-6 (M2)  0
  • SW21-5 (M1)  0
  • SW21-4 (M0)  1


c) Vivado ハードウェア マネージャーで、低いケーブル周波数を選択し、コンフィギュレーションしてみます。

d) KCU116 で PROG プッシュ ボタン (SW5) をアサートし、コンフィギュレーション イメージを使用して FPGA を再読み込みします。

e) (Xilinx Answer 34904) - 「ザイリンクス コンフィギュレーション ソリューション センター」を確認します。コンフィギュレーション ソリューション センターには、コンフィギュレーションに関する質問が集められています。

上記の手順に従っても SPI コンフィギュレーションでエラーが発生する場合は、 サポート ウェブページで利用可能なサポート オプションを確認してください。



 


7) PCIe

K116 が正しくコンフィギュレーションされても、PCIe インターフェイスが期待どおりに動作しない場合は、次の点を確認します。

a) PC ATX 電源供給 6 ピン コネクタを KCU116 ボードの J52 に差し込まないでください。ATX 6 ピン コネクタには J52 以外のピン配置があります。
ATX 6 ピン コネクタを J52 に接続すると、KCU116 ボードが破損し、ボードの保証対象外になります。
ボードのセットアップおよび電源投入方法は、『KCU116 評価ボード ユーザー ガイド』 (UG1239) に記載されている手順に従ってください。

b) J7、レーン幅がアプリケーションに対して正しく設定されていることを確認します。

c) Kintex UltraScale+ を含む PCI Express の既知の問題について説明している次のアンサーを確認します。


(Xilinx Answer 65751) UltraScale+ PCI Express Integrated Block - リリース ノートおよび既知の問題
(Xilinx Answer 68134) UltraScale および UltraScale+ FPGA Gen3 Integrated Block for PCI Express- 統合デバッグ機能およびユーザー ガイド

 

d) (Xilinx Answer 34536) - 「ザイリンクス PCI Express ソリューション センター」を確認します。

ザイリンクス PCI Express ソリューション センターには、PCI Express に関するすべての質問が集められています。

 

上記の手順に従っても PCIe の問題を解決できない場合はサポート ウェブページで利用可能なサポート オプションを確認してください。

 



8) IBERT

注記: IBERT を実行するには Vivado ILA が必要です。

Kintex UltraScale+ KCU116 評価キットには、このソフトウェア用にデバイスロックされたライセンスが提供されています。KCU116 では、FMC、PCIe、および zSFP に対して IBERT テストを実行できます。

KCU116 が正しくコンフィギュレーションされても、IBERT が期待どおりに動作しない場合は、次の点を確認します。

a) IBERT テストのため、必要なハードウェアがすべて KCU116 に接続されていることを確認します。
詳細は、KCU116 評価キット ページの「資料」タブから入手できる『KCU116 ソフトウェア インストールおよびボード セットアップ』 (XTP464) および『KCU116 GTY IBERT チュートリアル』 (XTP459) を参照してください。

b) 使用しているシリコンおよびソフトウェア バージョンに該当するバージョンの KCU116 GTY IBERT デザインをダウンロードして実行します。
KCU116 をサポートする最新版のソフトウェア、およびそれに関連付けられているバージョンの KCU116 GTY IBERT サンプル デザインを常に使用することを推奨します。
関連の PDF に従います。すべて KCU116 評価キット ページの「資料」タブから入手できます。

 


 

 

c) KCU116 GTY IBERT サンプル デザイン資料の『KCU116 GTY IBERT チュートリアル』 (XTP459) を読み、そこに記述されている手順に従います。

d) (Xilinx Answer 45562) - 「IBERT デザイン アシスタント - ザイリンクス開発ボード (ML605、KC705 など) での IBERT の使用」を確認します。

上記の手順に従っても IBERT の問題を解決できない場合はサポート ウェブページで利用可能なサポート オプションを確認してください。

 


9) DDR4

DDR4/MIG に問題があると思われる場合は、次の点を確認します。

a) DDR4 DIMM コンポーネント メモリが正しく接続されていることを確認します。

 


b) 使用しているシリコンおよびソフトウェア バージョンに該当するバージョンの KCU116 MIG サンプル デザインをダウンロードして実行します。
KCU116 をサポートする最新版のソフトウェア、およびそれに関連付けられているバージョンの KCU116 MIG サンプル デザインを常に使用することを推奨します。
関連の PDF に従います。すべて KCU116 評価キット ページの「資料」タブから入手できます。

 

69315-12.jpg

 

 

c) KCU116 MIG サンプル デザイン資料の『KCU116 MIG チュートリアル』 (XTP461) を読みます。

d) (Xilinx Answer 34243) - 「ザイリンクス メモリ インターフェイス ソリューション センター」を確認します。
MIG (Memory Interface Generator) ソリューション センターは、MIG に関する質問を解決するのに役立つ情報を掲載しています。

上記の手順に従っても DDR4 の問題を解決できない場合は、サポート ウェブページで利用可能なサポート オプションを確認してください。

 



10) インターフェイス テスト

(Xilinx Answer 69859) - 「Kintex UltraScale+ FPGA KCU116 評価キット - インターフェイス テスト デザイン」は、KCU116 でインターフェイスが正しく機能していることを確認するために実行できます。

このアンサーは (Xilinx Answer 43748) - 「ザイリンクス ボードおよびキット - デバッグ アシスタント」の一部です。

上記の手順に従っても問題を解決できない場合はサポート ウェブページで利用可能なサポート オプションを確認してください。

 



11) KCU116 の既知の問題

Kintex UltraScale+ FPGA KCU116 評価キットに関する既知の問題はすべて (Xilinx Answer 68360) - 「Kintex UltraScale+ FPGA KCU116 評価キット - 既知の問題およびリリース ノートのマスター アンサー レコード」にリストされています。

直面している問題がリリース ノートおよび既知の問題のマスター アンサーにはなく、上記の手順に従っても問題を解決できない場合は、サポート ウェブページで利用可能なサポート オプションを確認してください。

アンサー レコード リファレンス

マスター アンサー レコード

Answer Number アンサータイトル 問題の発生したバージョン 修正バージョン
43748 ザイリンクス ボードおよびキット - デバッグ アシスタント N/A N/A
AR# 69315
日付 11/13/2017
ステータス アクティブ
種類 一般
Boards & Kits
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