Tchスタッフの奮闘記

   For STEP 一歩先の自分へ


 

Nios2を試してみる

2010年06月09日 | FPGAって美味しい?
前回は、ちょっとFPGAの話題から離れましたが、今回は再びFPGAについて
書こうかなと思います。

前々回の記事では、VerilogHDL文法のあれこれみたいな感じのものを書こう
かなぁなんて書いてましたが、やめやめ!
ガラッと変わってNios2に触れてみようかなと。

Nios2って知ってますか? そうです、FPGAに組み込めるCPUのことです。
FPGAの特徴を生かして周辺回路をいろいろ組み込めば、今流行のマイコンにも
早代わり!

少し昔にちょっとだけ触ったことがあったのですが、久々に触ってみたら・・・
ツール類のバージョンが上がってちょっと戸惑った部分があったりなかったり。
インターネットで検索しても、ほしい情報がなかなか見つからないもんですね。

でも、あーだこーだやってたら何とか動くようになったので、備忘録的な感じで
そのときの手順なんかを残しておこうと思います。

ターゲットボードDE1です。 

1.QuartusIIでハードウェア(Nios2+周辺回路)を構築します。
 プロジェクトを作成します。


まず、SOPC Builderを立ち上げてNios2システムの構築を行います。


適当な名前をつけます。


PLLを追加します。クロック出力を2系統用意します。


PLLの追加が終わるとSOPC Builder上でこのように表示されます。
各部の名称を自分好みに変更します。


CPUコアの追加です。とりあえずテスト目的ならエコノミーを選択しちゃいます。
エコノミーはフリーらしいです。


ウィザードの設定項目は、全てデフォルトで問題ないでしょう。
後で、メモリー系の設定をします。


JTAG UARTを追加します。これはデバッグを行う場合必須です。


コンフィグROMコントローラを追加。たぶんNIOS2ソフトをイメージ化したときの格納先?
後で、CPUの設定でリセットしたときの実行アドレスに設定します。
実は、このあたりよくわかってませんw


ワークメモリ(RAM)用にSDRAMを追加します。DE1にはSRAMもありますが、なんとなく
SDRAMを選択してみました。 そのうちSRAMも試してみたいと思います。


UART(RS232 シリアル通信ポート)を追加します。いまのところどうやってソフト上で
使うのかわかりません;;


パラレルI/Oを追加します。入力(スイッチ)と出力(LED)

これで、必要最低限の周辺回路の構築が完了です。

アドレスマップの再構築を実行します。ソフトウェア開発するときにアドレス値を意識
することはめったにないようなので、自動で割り振ります。必要に応じてIRQの優先順位なんかも変更します。 今回は特にいじりませんでした。


CPUの設定でやり残していたメモリ系の設定をします。


GenerateをクリックしてNIOS2を作成します。
「successful」と表示されたらExitでSOPC Builderを閉じます。


QuartusIIに戻ったらファイルの新規作成でSchematicFileを選びます。


SOPC Builderで作成したNios2systemがこんな感じで選択できるはずなので、
回路図上に追加します。


ピンを追加して、下図のような感じにします。


Analysis & Elaborationをクリックします。
するとProjectNavigatorに回路図やらSOPC Builderのオブジェクトなどが表示される
ようになります。


つぎにピンアサインを行います。



ピンアサインが完了したら Compile Designをクリックしてsofファイルの生成を行います。
問題なければ下の図のようになるはず。


ここからは、ソフトウェア側の開発になります。
その前に、ツールの設定をします。Windows7の場合必要なようです。
ちょっとはまりました。 互換モードのチェックは重要です。


Nios II 9.1 Software Build Tools for Eclipseを起動して...




DE1ハードウェアにQuartusIIで生成したsofファイルを書き込みます。


DE1ハードウェア上で実行します。


ツール上のコンソール画面に「Hellow from Nios II!」と表示されれば成功!!


長々と書きましたが、無事成功!
ほんとにハードウェア上で実行されたのかわかりづらいですが、成功です。

次は、実際にハードウェア上のリソース(LED)にアクセスしてみたいかな。

お付き合いありがとうございました。



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