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[[Synthesijer]] ~
[[DE0-Nano]] ~
#contents
* DE0-Nano/Synthesijer [#c664fa6b]
JavaRock の後継プロジェクトの [[Synthesijer>http://synthesijer.sourceforge.net/]] の synthesijer_samples-20140818 を ~
Terasic 社製 FPGA ボード DE0-Nano 上で動作させる手順について記載します。 ~
JavaRock の後継プロジェクトの [[Synthesijer>http://synthesijer.sourceforge.net/]] の synthesijer-20140818.jar と~
synthesijer_samples-20140818 を使用し Terasic 社製 FPGA ボード DE0-Nano 上で動作させる手順について記載します。 ~
~
本稿の大まかな流れ、Quartus のバージョンなど一部項目については [[DE0-Nano/JavaRock]] と重複しています。~
~
本稿の大まかな流れは以下のとおりです。~
~
- ホストマシン上の構成 ~
Windows PC 上に Virtul Machine(Ubuntu 12.04LTS、64bit版)を作成し作業を行います。 ~
(Ubuntu 12.04LTSのインストールについては本稿では省略します) ~
また Windows、Ubuntu 上で使用しているアプリケーションの概要について記載しています。 ~
~
- Ubuntu の設定とファイル編集 ~
Ubuntu上での開発ツールのインストールや、DE0-Nano を動作させるための ~
変更点などについて記載しています。 ~
~
- DE0-Nano への書き込み ~
Synthesijer のサンプルを DE0-Nano 上で実行する手順について記載してます。 ~
~
** ホストマシン上の構成 [#jd4ef5c5]
本稿のホストマシン上の構成について記載します。 ~
使用する OS と主なアプリケーションは以下のとおりです。 ~
~
また本稿の作業はほぼ Ubuntu 12.04LTS(64bit版)上で行っています。 ~
~
OS: ~
~
- ホストOS: Windows7 (64bit版、以降 Windows と記載します) ~
- ゲスト OS: Ubuntu 12.04LTS(64bit版、以降 Ubuntu と記載します) ~
~
アプリケーション: ~
~
- VMware Player (Windows) ~
- DE0-Nano System Builder (Windows) ~
- Quartus II 12.0sp1 (Ubuntu、以降Quartusと記載します) ~
~
VMware Player 上に Ubuntu のイメージを作成します。 ~
ディスク容量は20GBとしています。 ~
~
DE0-Nano System Builder は Terasic社から提供されている DE0-Nano の qpf(プロジェクトファイル)、~
qsf(ピンアサイン等の設定ファイル)を作成するためのアプリケーションです。~
~
また DE0-Nano System Builderは Windows 上でのみ実行可能です。~
~
Quartus は ALTERA 社から提供されている FPGA 、CPLD などのデザイン開発ツールです。 ~
~
Quartus は Ubuntu 上にインストールします、本稿でのバージョンは12.0sp1を使用しています ~
これは DE0-Nano/JacaRock で使用しているバージョンとあわせるためです。 ~
~
** Ubuntu の設定とファイル編集 [#j1949d65]
Ubuntu の設定とファイル編集について記載します。~
*** 開発ツールのインストール [#jcddb250]
Ubuntu 上に Quartus をインストールするために以下の開発ツールを ~
インストールします。 ~
~
$ sudo apt-get install build-essential ia32-libs
ia32-libs は Quartus の各バイナリが 32bit版のためインストールしています。 ~
~
下記 Java SE、Synthesijer、Quartus の配置、インストールは /home/beat ディレクトリで ~
行っていますが、適宜変更してください。~
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Synthesijer を動作させるために Java SE 7u67 をインストールします。 ~
Oracle の Web ページから Linux 版の Java SE 7u67 をダウンロードしアーカイブを展開します。~
~
$ tar xvfz jdk-7u67-linux-x64.tar.gz
注:Synthesijer のWeb では Java SE 7 and later と記載がありますが ~
synthesijer-20140818.jar では Java8 で使用するとアノテーションエラーがでるため ~
Java SE 7u67 を使用しています。 ~
~
synthesijer-20140818.jar、synthesijer_samples-20140818.zipを ~
http://synthesijer.sourceforge.net/ からダウンロードします。 ~
synthesijer_samples-20140818.zip は unzip コマンドで解凍します。~
~
$ unzip synthesijer_samples-20140818.zip
Quartus をインストールします。アーカイブを展開し setup を実行します。~
以降 GUI に沿ってインストールを行ってください。~
~
$ tar xvfz 12.0sp1_232_quartus_free_linux.tar.gz
$ cd 12.0sp1_232_quartus_free_linux/
$ ./setup
また、この状態で Quartus を起動すると下記のエラーが ~
表示されますので~/altera/12.0sp1/quartus/ 以下に linux64 という ~
シンボリックリンクを作成します。 ~
また、この状態で Quartus を起動すると下記のエラーが表示されますので~
/altera/12.0sp1/quartus/ 以下に linux64 へのシンボリックリンクを作成します。 ~
~
$ cd ~/altera/12.0sp1/quartus/
$ ln -s linux linux64
エラー内容 ~
*** The Quartus II software cannot be started because the current platform,
'linux64', does not appear to be installed in:
'/home/beat/altera/12.0sp1/quartus'.
/home/beat/altera/12.0sp1/quartus/bin/jtagd: 69: exit: Illegal number: -1
*** .bashrc の編集 [#sc32c497]
作業を行いやすくするため java、synthesijer、quartus の PATH を設定します。~
以下の3行を .bashrc の末尾に追加します。 ~
作業を行いやすくするため以下の3行を .bashrc の末尾に追加します。 ~
$ vi .bashrc
export JAVA_HOME=/home/beat/jdk1.7.0_67
export PATH=$JAVA_HOME/bin:/home/beat/altera/12.0sp1/quartus/bin:$PATH
export SYNTHESIJER=/home/beat/synthesijer-20140818.jar
*** udevルールの追加と適用 [#j65bca02]
DE0-NanoとUbuntuをUSB接続しプログラミング(イメージの転送)するためのデバイス USB-Blaster を ~
Ubuntu 上で認識させるため udev (自動的にデバイスファイルの作成や削除を行う仕組み)のルールファイルに ~
USB-Blaster 用ルールファイル /etc/udev/rule.dにを51-usbblaster.rules を追加します。 ~
~
また追加のみでは動作しないためルールファイル追加後 udev を再起動します。 ~
$ sudo vi /etc/udev/rules.d/51-usbblaster.rules
SUBSYSTEM=="usb", ENV{DEVTYPE}=="usb_device", ATTRS{idVendor}=="09fb", ATTRS{idProduct}=="6001", MODE="0666", SYMLINK+="usbblaster/%k"
$ sudo udevadm control --reload-rules
** DE0-Nano への書き込み [#y343e4e7]
synthesijer_samples-20140818 内の quickstart サンプルをビルドし ~
DE0-Nano 上で動作させる手順について記載します。 ~
*** quickstart [#e16cde72]
quickstart は LED が点滅するサンプルです。 ~
Synthesijer の Web ページに記載されているのと同様の手順でビルドします。~
$ cd ~/synthesijer_samples/sample/quickstart/
$ java -cp $SYNTHESIJER synthesijer.Main Test.java Top.java
Output VHDL: Top.vhd
Output VHDL: Test.vhd
Output Verilog HDL: Top.v
Output Verilog HDL: Test.v
DE0-Nano System Builder でプロジェクトファイルを作成します。~
Synthesijer の quickstart に合わせてプロジェクト名は Top にします。 ~
* 参考文献 [#ub40a974]
三好 健文(2013) 『インターフェース ZERO No.4 Hello World から始める FPGA 入門』 CQ出版社 ~
~
* 更新履歴 [#i6694731]
2014/09/09 文言修正 ~
2014/09/04 構成変更のため項目をページに分割 ~
2014/09/02 項目追加(serial_echo(ToUpper),serial_echo(EchoTest)) ~
2014/08/27 項目追加(led) ~
2014/08/27 初稿公開 ~
作成したプロジェクトを Ubuntu に移動します。 ~
その際プロジェクトファイル内にある Top.v はリネームしておきます。~
~
Ubuntu 上で Top.qsf をビルドした quickstart のTop.vhd にあわせて以下のように編集します。~
また上記ビルドした Top.vhd、Test.vhd をコピー同じディレクトリにコピーします。~
~
RIGHT:syariten
$ vi Top.vhd
library IEEE;
use IEEE.std_logic_1164.all;
use IEEE.numeric_std.all;
entity Top is
port (
clk : in std_logic;
reset : in std_logic;
flag_return : out std_logic
);
end Top;
...<略>
$ vi Top.qsf
...<略>
#============================================================
# CLOCK
#============================================================
set_location_assignment PIN_R8 -to clk
set_instance_assignment -name IO_STANDARD "3.3-V LVTTL" -to clk
#set_location_assignment PIN_R8 -to CLOCK_50
#set_instance_assignment -name IO_STANDARD "3.3-V LVTTL" -to CLOCK_50
#============================================================
# LED
#============================================================
set_location_assignment PIN_A15 -to flag_return
set_instance_assignment -name IO_STANDARD "3.3-V LVTTL" -to flag_return
#set_location_assignment PIN_A15 -to LED[0]
#set_instance_assignment -name IO_STANDARD "3.3-V LVTTL" -to LED[0]
...<略>
#============================================================
# End of pin assignments by Terasic System Builder
#============================================================
set_location_assignment PIN_A11 -to reset
set_instance_assignment -name IO_STANDARD 2.5V -to reset
set_global_assignment -name VHDL_FILE Test.vhd
set_global_assignment -name VHDL_FILE Top.vhd
set_global_assignment -name STRATIX_DEVICE_IO_STANDARD "2.5 V"
Quartus を起動し、File -> Open Project から Top.qpf を選択します。 ~
$ quartus
Processing -> Start Complication を押下します。 ~
ここで作成した Project 内の各ファイルのコンパイル(分析・統合)を行います。 ~
注: Warning は大量に表示されますが、特に問題ありません。 ~
~
Assignments -> Pin Planner を押下し、上記変更箇所が反映されていることを確認します。~
~
Tools -> Programmer を押下します。~
Programmer は作成されたイメージを DE0-Nano にプログラミング(書き込む)ための機能です。 ~
またどのデバイスで書き込むかも選択します。本稿では上記で設定した USB-Blaster を選択します。 ~
~
もし No Hardware と表示されている場合、Hardware Settingsを押下し、 ~
下図のように Currently selected hardware 内の USB-Blasterを選択します。 ~
~
注:USB-Blaster の選択が表示されていない場合は再度追加した ~
udev ルールファイルを確認してください。 ~
~
完了後Programeer 内 Startを押下します。~
これで作成されたイメージを DE0-Nano に転送します。 ~
~
Progress が 100%(Successful)になることを確認し、~
その際 DE0-Nano の LED0が点滅を開始することを確認します。 ~
以上で quickstart の動作確認は完了です。~