(C) by T.IZUMI, Aug 2015
Ver. 2015.09.28b

組込みシステム開発トレーニング課題

Xilinx Vivado による MicroBlaze と周辺回路、ソフトウェアの開発サンプル

ソースコードを含むアーカイブ一式はこちら: http://www.ritsumei.ac.jp/se/re/izumilab/lecture/15Nexys4MbVivado.zip

ターゲットボード
Nexys-4
ターゲットFPGA
XC7A100T-1CSG324C
(他のボードでトライする場合は、ボードの仕様に合わせてxdcファイルとトップ記述を書き換える)
開発環境
Xilinx Vivado 2015.2
Xilinx SDK 2015.2
※SDK のインストール確認
Helpにある「Add Design Tools or Devices 2015.2」にてSDKがダウンロードされているか確認
※SDK の追加インストール
Xilinxのホームページでエラーコードを検索 (AR#55559)
Helpにある「Add Design Tools or Devices 2015.2」から「Software Development kit」を選択し追加する。
SDK をインストールしたら、コマンドプロンプトにて
   C:\Xilinx\Vivado\2015.2\settings64.batを実行
   C:\Xilinx\SDK\2015.2\settings64.batを実行
   C:\Xilinx\Vivado\2015.2\bin\Vivado.batを実行
(実行前にプロジェクトは閉じておく)

1. プロジェクトの生成(Vivado)

1-1. プロジェクト生成

1-2. 画面の確認

1-3. ソースファイルの登録


2. システム構築(Vivado)

2-1. Block Design の登録

2-2. MicroBlaze と基本モジュールの配置

2-3. 周辺回路インターフェースの追加

2-4. GPIO の追加

32bit の入力を4つ、出力を4つ作成する。

2-5. UART の追加

2-6. アドレス空間の設定

2-7. システム生成


3. コンパイル(Vivado)


4. プロセッサシステム情報のエクスポート(Vivado)

ソフトウェア開発のためにプロセッサシステムの情報をエクスポートする。

5. ソフトウェア開発プロジェクトの設定(SDK)

Xilinx SDK 上でのソフトウェア開発環境をセットアップする。

SDK の起動

プロジェクトの生成


6. ソフトウェア開発とコンパイル(SDK)


7. ソフトウェアの登録(Vivado)


8. コンパイル(ソフトウェアを含む)(Vivado)


9. ボードのコンフィグ(Vivado)

以下 a, b, c のいずれかの方法でコンフィグする。

9a. 直接コンフィグレーション

9b. USB メモリに書き込む

9c. オンボード FLASH ROM に書き込む。

オンボードオンボード FLASH ROM に書き込む。手間と時間はかかるが、電源投入に自動コンフィグ。

bin file を生成する方法

mcs file を生成する方法


10. 実機実行と動作確認

10.1. MicroBlazeを含まない動作の確認

10.2. MicroBlazeによるGPIO動作の確認

10.3. MicroBlazeによるUART通信の確認


99. その他

Windows の COM ポート番号について

Windows は接続したことのあるデバイスを覚えていて、 COM ポート番号を使いまわす。 そのため、新しいデバイスを接続するたびにポート番号が増えていく。 ツールによっては COM ポートの番号が一桁でなければ正常動作しないものがある。 番号を振り直すには、不使用ポートを削除して接続し直す。