FPGAの部屋

FPGAやCPLDの話題やFPGA用のツールの話題などです。 マニアックです。 日記も書きます。

FPGAの部屋の有用と思われるコンテンツのまとめサイトを作りました。ご利用ください。 http://marsee101.web.fc2.com/index.html

2014年08月

”ZYBO用のEmbedded Linux チュートリアル４（IP追加、インプリメント）”の続き。

前回までで、PL部のハードウェアを構築した。今回は、U-Bootをビルドする。

”Embedded Linux® Hands-on Tutorial for the ZYBO™”の”2 Compile U-Boot (Optional)”をやってみる。

2.2

・U-bootのソースコードをDigilent社のリポジトリから取得する。ZYBO用のソースコードが入っているのは、Figure 32. Next-repository.だった。

１．次のgit コマンドで、U-BootのソースコードをDigilent社のリポジトリから取得した。
git clone -b master-next https://github.com/DigilentInc/u-boot-Digilent-Dev.git
e70f35f0.png


２．cd u-boot-Digilent-Dev コマンドで、u-boot-Digilent-Dev ディレクトリに入る。

３．ZYBO用のコンフィギュレーションを行う。チュートリアルはZYBOが大文字だが、小文字でないと通らない。
make CROSS_COMPILE=arm-xilinx-linux-gnueabi- zynq_zybo_config
3e6ae335.png


４．U-Bootのビルドを行う。
make CROSS_COMPILE=arm-xilinx-linux-gnueabi-
a3aae726.png


５．u-boot ができた。成功。
74bfc7e3.png


６．u-boot を Windows7 のZ:\ZYBO_BS_emlx\sd_image フォルダに、u-boot をコピーして、u-boot.elf に名前を変更した。
eec975e5.png


”ZYBO用のEmbedded Linux チュートリアル６（BOOT.bin の生成）”に続く。

”ZYBO用のEmbedded Linux チュートリアル３（myLed IPコアの作製２）”の続き。

・myLed IP をブロック・デザインで追加する。

５１．Diagramウインドウに空いている所で、右クリックし、右クリックメニューから Add IP... を選択した。
56302fbb.png


５２．myと入力すると、myLed_v1.0 が出てくるので、クリックしてからリターン・キーを押した。
0c403dbd.png


５３．調度良い所に、myLed_v1.0 が挿入された。
45522c60.png


５４．引用しているチュートリアルでは、 Run connection automationが出ているようだが、今回は出ていないので、自力で接続する。myLed_0 の S_AXI ポートを右クリックして、右クリックメニューから Make Connection... を選択した。
45966c94.png


５５．Make Connection ダイアログが表示された。processing_system7_0axi_periph の M00_AXI ポートに接続できるようだ。M00_AXI を選択して、OKボタンをクリックした。
d03b9b3f.png


５６．processing_system7_0axi_periph の M00_AXI ポートから、myLed_0 の S_AXI ポートまで接続された。
deb7e752.png


５７．残っている LEDs_4BITs ポートを削除して、s_axi_aclk と s_axi_aresetn を手動で接続した。
b6327e9d.png


５８．myLed_0 の led[3:0] ポートを右クリックして、右クリックメニューから、Create Port... を選択した。
564692d9.png


５９．Create Port ダイアログが表示された。デフォルトのまま、OKボタンをクリックした。
80f5807f.png


６０．led[3:0] ポートが作られ、myLed_0 の led[3:0] ポートと接続された。
e47d8d5d.png


６１．”Embedded Linux® Hands-on Tutorial for the ZYBO をやってみた”さんで、

Address Editor上でmyLed_0はUnmapped slavesのままなので,myled_0を選択してAuto Assign Addressを実行する.

ということなので、Addressタブをクリックして、割り当てられているアドレスを見た。
3b0220f2.png


・やはり myLed_0 はアドレスが割り当てられていない。

６２．myled_0 を右クリックして、右クリックメニューから Auto Assign Address を選択した。
2b9c43c0.png


６３．myLed_0 は、0x43C30000 番地にマップされた。
29208176.png


・本当はブロック・デザインをバリデーションした方が良いが、今回は忘れてしまった。

６４．ブロック・デザインをセーブする。

６５．Sourcesウインドウで、base.xdc を開く。7行目から11行目の制約が古いポート名になっているので、それを led に変更する。
f9d3e6c7.png


６６．置換する leds_4bits_tri_o を選択して、右クリックし、右クリックメニューから Replace in Files... を選択した。
79a70d81.png


６７．base.xdc の leds_4bits_tri_o を含んだ行が表示された。Replace All ボタンをクリックした。
fc55b394.png


６８．すべて led に置換された。
f42095f5.png


６９．base.xdc をセーブした。

７０．Generate Bitｓｔream をクリックして、ビットストリームを生成する。
054fa6fa.png


７１．ダイアログが出て、論理合成とインプリメントをやるかというので、Yesボタンをクリックした。
054fa6fa.png


７２．論理合成の途中で、2つほど、Critical Message が出たが、OKボタンをクリックした。
4a83c8e1.png


７３．論理合成、インプリメント、ビットストリームの生成が終了した。問題なく成功した。
b457c74d.png


97a55ef8.png


2ba657e1.png


”ZYBO用のEmbedded Linux チュートリアル５（U-Bootのビルド）”に続く。

”ZYBO用のEmbedded Linux チュートリアル２（myLed IPコアの作製１）”の続き。

３５．Sources ウインドウで、myLed_v1_0 を展開して、myLed_v1_0_S_AXI.v を選択した。
9ba1659a.png


３６．myLed_v1_0_S_AXI.v の18行目に”output wire [3:0] led,”を追加した。
c747ddb4.png


３７．myLed_v1_0_S_AXI.v の400行目に”assign led = slv_reg0[3:0];”を追加した。
d3a69daa.png


３８．myLed_v1_0.v の18行目に”output [3:0] led,”を追加した。
1f9cf25c.png


３９．myLed_v1_0.v の51行目に、Ledのポート接続を追加した。
bc0495c3.png


４０．．myLed_v1_0_S_AXI.v と myLed_v1_0.v をセーブして、追加した Verilog HDL コードをテストするため、論理シミュレーションのコンパイルを行う。
8311b8aa.png


４１．正常にコンパイルされた。エラーは無かった。なお、テストベンチを作成していないため、波形は X や Z ばかりとなる。
d0fbc228.png


４２．次は、myLed のIP化だ。Package IP の IP Identification 画面は、”ZYBO用のEmbedded Linux チュートリアル２（myLed IPコアの作製１）”の３４．にすでに示してある。

４３．IP Compatibility 画面。
6e4c0b08.png


４４．IP File Groups 画面。ここで、IPのファイル構成がわかる。
b6d9a55b.png


４５． IP customization Parameters 画面。上の Merge changes from IP Customization Parameters Wizard をクリックした。
e7d1a382.png


４６．処理後のIP customization Parameters 画面。
9bb39a52.png


４７．IP Ports and Interfaces 画面。Led ポートがあった。
1a93dece.png


４８．IP Addressing and Memory 画面。AXI Slave Lite ではなく、AXI Slave だった。
4c39ee61.png


４９．IP GUI Customization 画面。
07db6741.png


５０．Review and Package 画面。Re-Package IP ボタンをクリックした。
a1296a45.png


myLed IP の作製は完了だ。

”ZYBO用のEmbedded Linux チュートリアル４（IP追加、インプリメント）”に続く。

”ZYBO用のEmbedded Linux チュートリアル１（IPのアップグレード）”の続き。

２３．DiagramウインドウのLEDｓ_４Bits を右クリックし、右クリックメニューから Delete を選んで削除する。
791ca2a9.png


２４．LEDｓ_４Bits を削除後のDiagramウインドウ。
c76ade46.png


・IPを作る前に、IP Settings のデフォルト設定を Digilent に変更する。

２５．Flow Navigator のProject Manager -> Project Settings をクリックした。
120ede26.png


２６．IPをクリックして、Packager タブをクリックすると、Vender が marsee になっていた。
34acac3d.png


２７．このままで良いのだが、Digilent に変更した。
113dffb8.png


・myLed IPコアを作製する。

２８．Tools メニューからCreate and Package IP ... をクリックした。
7d54532d.png


２９．Create and Package New IP ダイアログをが開いた。Next > ボタンをクリックした。
89c93e77.png


３０．Create a new AXI4 peripheral のラジオボタンをクリックして、Next > ボタンをクリックした。
b2aa850b.png


３１．Peripheral Details で、Nameに myLed、 Display name に myLed_v1.0 (これは自動的に入力された）、Dscription に My Led IP と入力した。Next > ボタンをクリックした。
cd153e41.png


３２．Add Interfaces で、Name を S00_AXI から S_AXI に変更した。
7b9ca56a.png


３３．Edit IP のラジオボタンをクリックした。Finish ボタンをクリックした。
e23f490f.png


３４．edit_myLed_v1_0 プロジェクトが立ち上がった。
3595be4a.png


”ZYBO用のEmbedded Linux チュートリアル３（myLed IPコアの作製２）”に続く。

ZYBO用のLinuxをビルドしようと思う。Digilent社のZYBOのWebページに置いてあるPDFファイルの”Embedded Linux® Hands-on Tutorial for the ZYBO™”をやってみようと思っている。一旦、チュートリアルをやってから、好みの設定にしてみようと思っている。

すでに、このチュートリアルを行った”Being a nerd engineer”さんの”Embedded Linux® Hands-on Tutorial for the ZYBO をやってみた”を参考にさせて頂きます。
（注：Windows 7, 8 は、パス文字が260文字までの制限があります。Vivado はプロジェクト名を付けてフォルダを掘っていくので、容易に制限を超えてしまいます。その為、パスを短くするために、Windows の subst コマンドでフォルダにドライブを割り当てて、パスの長さを短くしています。詳しくは、”ZYBO用ビットマップ・ディスプレイ・コントローラの作製４（デバック、論理合成）”をご覧ください。）

このチュートリアルは、Digilent社のZYBOのWebページのZYBO Base System Design をベースに、my_Ledを追加したハードウェアを使用する。
このチュートリアルで使用しているツールは、CentOS 6 x86_64 上のVivado 2014.1 だが、私はWindows 7 上のVivado 2014.2 とVirtualBox上のUbuntu 14.04 LTS でやってみようと思っている。

1.1
１．ZYBO Base System Designをダウンロードして、Zドライブに置いた。

２．フォルダ名を zybo_base_system から ZYBO_BS_emlx に変更した。

1.2
３．Z:\ZYBO_BS_emlx\source\vivado\hw\zybo_bsd\zybo_bsd.xpr をダブル・クリックして、Vivado 2014.2 を起動した。
9e8c70ba.png


４．バージョンが違うからなのか、Vivado 2014.2 が立ち上がっただけだった。

５．Quick Start の Open Project をクリックする。
99a7940c.png


６．Open Project ダイアログで、zybo_bsd.xpr をクリックして、OKボタンをクリックした。
5cb74b99.png


７．Vivado 2014.2 が立ち上がった。
7ae44b4d.png


８．Sources ウインドウの system_wrapper.v を展開して、ブロック・デザインの system_i をダブル・クリックして、ブロック・デザインを表示した。

９．この時にブロック・デザインが Read Only になってしまった。

１０．Vivado を閉じて、Explorerのプロパティから読み取り専用チェックを外して、サブフォルダまで適用した。

１１．もう一度、Vivado 2014.2 を起動して zybo_bsdプロジェクトを開いたがやはり、Read Onlyだった。

１２．C:\Users\Masaaki\Documents\Vivado\Zynq\ZYBO\ZYBO_BS_emlx\source\vivado\hw\zybo_bsd\zybo_bsd.xpr を右クリックして、右クリックメニューからプロパティを選ぶ。（注：Z:\ZYBO_BS_emlx\source\vivado\hw\zybo_bsd\zybo_bsd.xpr をダブル・クリックしてもアップグレード出来ないので、Cドライブから起動する必要があるようです。）

１３．プロパティ・ダイアログにブロックの解除ボタンがあるので、それをクリックする。
ZYBO_EM_Linux_5_140827.png

これでブロックが解除された。

１４．C:\Users\Masaaki\Documents\Vivado\Zynq\ZYBO\ZYBO_BS_emlx\source\vivado\hw\zybo_bsd\zybo_bsd.xprをダブル・クリックして Vivado 2014.2 を立ちあげた。

１５．Older Project Version ダイアログが表示された。これで正常だ。

１６．Automatically Upgrade to the current version のラジオボタンがクリックされているので、そのままOKボタンをクリックした。
b3e88065.png


１７．Project Upgrade ダイアログが表示された。Report IP Status ボタンをクリックした。
ZYBO_EM_Linux_7_140827.png

１８．Vivado のIP Status ウインドウにUpgrade Selected ボタンが表示され、クリックした。
ed5c0b33.png


１９．Upgrade IP ダイアログが表示された。OKボタンをクリックした。
5fbde0e2.png


２０．IPのアップグレードが終了し、Diagramウインドウが表示された。
af00017a.png


２１．一旦、Vivado プロジェクトを閉じて、もう一度、Z:\ZYBO_BS_emlx\source\vivado\hw\zybo_bsd\zybo_bsd.xpr をダブル・クリックして、Vivado 2014.2 を起動する。

２２．system ブロック・デザインを開いた。
9a879858.png


”ZYBO用のEmbedded Linux チュートリアル２（myLed IPコアの作製１）”に続く。

↑このページのトップヘ