中京大学電気電子工学科
ディジタル回路とHDL


実習

実習指導書

この指導書の手順に従って実習を進めてください.

なお,参考に貸し出すテキスト「FPGAチャレンジャー」(表紙が青色の本)には正誤表が添付されていますので, 修正箇所に注意しながら実習を進めてください.
テキストの訂正情報(中京大学追記版)


必要なソフトウェアが設置PCにインストールされている中京大学内の教室

6号館3階の電気電子工学回路実験室のパソコンはもちろん,大学のコンピュータ演習室と コンピュータ自習室(センタービル5階,1号館4階)にもQuartus Prime Lite editionとModelSimがインストールされています.
(コンピュータ自習室を使用するときは、スタッフに「理系用ソフトが入ったPC」を指定しないと、 Quartus Primeがインストールされていないパソコンに誘導されるので注意してください)

(参考)FPGAボード上の不揮発性メモリに設計データを書き込む方法(ROM化)

通常は,コンパイルによってSRAMオブジェクトファイル(.sof)を生成し,ProgrammerでFPGAへ書き込みます. この場合,電源を切ると揮発性のSRAMへの書き込みのため,書き込んだデータを失ってしまいます.
DE0-nanoFPGAボードは,不揮発性メモリが搭載されおり,SRAMオブジェクトファイル(.sof)をJTAG indirect configurationファイル(.jic)に変換して書き込むことで 電源を切っても回路情報を記憶しておくことができます.

FPGAボード初期化の方法

実習終了時には,上記またはFPGAチャレンジャーp.38以降に記載された方法で不揮発性メモリに書き込んで保存し,次の人のための初期化を行ってください.

FPGAボード初期化データ

実行ではなく,デスクトップ等に保存して利用します.保存後,実行してファイルを展開します.

初期化の手順

  1. 上記の初期化ファイルをデスクトップ上にダウンロードする
  2. ダウンロードしたファイルを右クリックして,デスクトップ上に展開する
  3. パソコンにFPGAチャレンジャー(FPGAボード)をUSB接続する(接続は机上のケーブルを使用)
  4. パソコンでQuartusIIを起動しプロジェクトファイル(DE0_NANO.qpf)を開く
  5. ProcessingメニューからStart Compilationをクリックし,コンパイルし,.sofファイルを作成する
  6. 上記の「FPGAボード上の不揮発性メモリに設計データを書き込む方法(ROM化)」に従って.jicファイルを作成し,.jicファイルをFPGAボードに書き込む
  7. FPGAボードのUSBケーブルを抜き差しして電源を入れなおし,LEDが左右にブリンクする初期動作を確認する
  8. 初期化が完了したら,パソコン上に一時的に保存した初期化データをフォルダごと削除します.

開発ツールのインストール方法

実験室のPCにインストールされている開発ソフトウェアのインストール方法です.
自宅や各自が持参するWindows PCにインストールして自習することができます.

(ALTERA社がINTEL社に買収され,ソフトウェア名称も「Quartus II Web edition」から「Quartus Prime ライト・エディション」 に変更されました. 2020年11月現在のインストール方法は次の通りです.

こちら の情報を参考にして上位バージョンのQuartus Primeをインストールすることも可能です (ただし,操作方法等が多少異なりますが,ほとんど同じです)

なお,Qualtusの最初の起動時にウィンドウが現れますが,「Run the Qualtus II software」を選択してください.(正規版の購入やIPの追加は選択しないようにします)


2020.11.18.
中京大学電気電子工学科