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Verilog-HDL 講習会DE0編(15-2)
組込みプロセッサNios IIの使い方
ソフトウェア編
5, August, 2013
鹿児島大学
中原 啓貴
Nios II EDSを起動します
(FPGAは書き込んでいますか?)
2
Workspace
(作業用フォルダ)は
このままでOK
アプリケーションとBSP(Board
Support Package)をテンプレから作成
3
BSP: Board Support Package
ボード毎のライブラリ等の
ファイルを集めたパッケージ
(ハードウェア毎に作成する)
4
クリック
前回のチュートリアルの
作業フォルダ
Hellow_NiosII_system.sopcinfo
を選択
5
自動設定(前回, NiosII/eに割当てた名前)
プロジェクト名は Hello_NiosII に設定
テンプレは Hello World
Next をクリック
6
Finish をクリック
Create a new BSP ... にチェックを付ける
早速プログラムを入力しよう
7
クリックして展開
hello_world.c をダブルクリック
この2行を入力
(ハードウェアにアクセス
するためのおまじない)
プログラムを保存して
ビルドを実行します
8
保存アイコンをクリック
プロジェクト名を
右クリック
Build Project をクリック
Build が完了すると
Console に使用メモリが表示されます
9
10
ビルドした
プログラムを
FPGA上の
Nios II/eに
転送して実行
プロジェクト名を
右クリック
Run As で Nios II
Hardware を選択
11
初回実行時には (FPGA上の) Nios II/e と
(PC上の) Nios II EDS が接続されていないので
接続設定を行います
Project nameと
Project EFL file
nameのパスが
正しいかチェック
12
Target Connection タブをクリック
System ID checks の
Ignore (無視する)オプションを
チェック
13
右にスクロールする
Refresh Connections
をクリックする
14
Processors: と Byte Stream Devices が応答すればOK
FPGAとPCの接続が終われば
Apply をクリックして Run をクリック
Nios II Consoleに
「Hello from Nios II!」が表示されればOK
15
Downloading ELF Process failed が
表示される場合は,
Quartus II Programmer
を閉じましょう.
(JTAG のUSB通信を取り合うのが
原因らしい...)
system.h の中身
を見てみる
16
ダブルクリック
GPIO32_OUT
(ハードウェア設定時につけ
た名前)の
メモリマップドIOにおける
ベースアドレス
(BASE Address)は
0x1001090
今度は io.h の中身を確認
17
IORD_32DIRECT: IOから読み込む
IORD_32DIRECT(ベースアドレス, オフセット)
IOWR_32DIRECT: IOにデータを書き込む
IOWR_32DIRECT(ベースアドレス, オフセット, データ)
hello_world.cを修正
18
Build を行い, 実行する
19
IORD_32DIRECTで読み込んだ値を
IOWR_32DIRECTでLEDGに接続したIOに書き込む
RS232C信号をNios II/eで
受信する
20
【準備】RS232Cケーブルを接続
新しいプロジェクトを作ろう
21
22
プロジェクト名は RS232C_test に設定
テンプレは Hello World
Next をクリック
先程のチュートリアルを参考に
Hello_NiosII_system.sopcinfoを
読み込む
23
既に BSP (ハードウェア毎のライブラリ
パッケージ)は生成済みなので選択する
Next をクリック
24
BSP を編集して
RS232Cを
読み込むように設定
プロジェクト名を
右クリック
Nios II で
BSP Editor ... を選択
25
標準入力を
uart_0 に設定
(uart_0は
Qsys で設定した
UART Serialの名前
でしたよね)
26
標準入力を uart_0 に設定
標準出力は jtag_uart_0 に設定
(JTAGはNios II EDS の System Console に
 表示されると思って下さい)
hello_world.c を修正
修正後, Build -> Run を実行
27
RS232C テストツールを起動
28
設定は 第12回, 第13回の
講習会を参考にする
接続を行う
↓
送信TEXT に A を入力
↓
送信データのバイナリ変換にチェックをつけて
↓
TEXT送信をクリック
送信データが Console に表示され,
そのバイナリ値がLEDGに表示されます
29
文字「A」のバイナリ値:
0x41, つまり
0100 0001
まとめ
•  DE0ボード上に Qsys を使って Nios II/e を含むシス
テムを生成
•  Nios II EDSを使ってソフトウェアでハードウェアを
制御
‒  これからはソフトウェアでハードウェアを制御する時
代!
‒  たいていのハードウェアは既にペリフェラルとして供給
されている
‒ ハードウェアの設計は最小限に
•  設計時間を短縮しつつ, 楽に(バグが少なく), かつ高
性能なシステム設計がこれからのトレンド
30
課題
•  Qsys を使って Nios II/e を含むシステムをもう一度生成
して FPGA上に実現せよ (自分の手でやってみると一発で
動くのは難しいことがわかるはず)
•  生成したシステムで, 以下の動作を行うソフトウェアを
Nios II EDSで作成し, 実行せよ
‒  LEDGが左右に動く (速度は適当で良い)
‒  スライドスイッチのON/OFFに応じて, LEDGの点滅速度が変る
‒  RS232C通信を介して, PCからの値に応じてLEDGが点滅する・動
く
‒  【難】RS232C通信を介して, PCに値を送る
(ヒント): io.h を開いて uart_0 のデバイスのパス "/dev/
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込めば良い. これを応用すれば, BSP を開いて編集する必要がなく
なる.
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