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1.
1 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
2.
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
3.
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.
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.
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.
6 Finish をクリック Create a
new BSP ... にチェックを付ける
7.
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)
8.
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
9.
Build が完了すると Console に使用メモリが表示されます 9
10.
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.
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.
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.
13 右にスクロールする Refresh Connections をクリックする
14.
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
15.
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...)
16.
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
17.
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)
18.
hello_world.cを修正 18
19.
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
20.
RS232C信号をNios II/eで 受信する 20 【準備】RS232Cケーブルを接続
21.
新しいプロジェクトを作ろう 21
22.
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.
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.
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.
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.
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)
27.
hello_world.c を修正 修正後, Build
-> Run を実行 27
28.
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
29.
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
30.
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
31.
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/ uart_0" を調べる. fopenでそのデバイスを開いて, fprintf で書き 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. 31
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