50
101 Innovation Drive San Jose, CA 95134 www.altera.com UG-01135-1.1 ユーザー・ガイド Cyclone V SoC 開発キット Feedback Subscribe Cyclone V SoC ????? ????????

Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

101 Innovation DriveSan Jose, CA 95134www.altera.com

UG-01135-1.1

ユーザー・ガイドCyclone V SoC開発キット

Feedback Subscribe

Cyclone V SoC ????? ????????

Page 2: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

© 2013 Altera Corporation. All rights reserved. ALTERA, ARRIA, CYCLONE, HARDCOPY, MAX, MEGACORE, NIOS, QUARTUS and STRATIX words and logosare trademarks of Altera Corporation and registered in the U.S. Patent and Trademark Office and in other countries. All other words and logos identified astrademarks or service marks are the property of their respective holders as described at www.altera.com/common/legal.html. Altera warrants performance of itssemiconductor products to current specifications in accordance with Altera's standard warranty, but reserves the right to make changes to any products andservices at any time without notice. Altera assumes no responsibility or liability arising out of the application or use of any information, product, or servicedescribed herein except as expressly agreed to in writing by Altera. Altera customers are advised to obtain the latest version of device specifications before relyingon any published information and before placing orders for products or services.

2013 年 11 月 Altera Corporation Cyclone V SoC開発キットユーザー・ガイド

ISO 9001:2008 Registered

Page 3: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

2013 年 11 月 Altera Corporation

目次

第1 章 このキットについてキットの機能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1–1ご使用になる前に . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1–2

ボードの点検 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1–2参考資料 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1–3

第2 章 ソフトウェアのインストールQuartus II ウェブ・エディション・ソフトウェアのインストール . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2–1

ライセンスに関して . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2–1アルテラ SoC EDS のインストール . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2–2開発キットのインストール . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2–2USB-Blaster II ドライバのインストール . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2–3

第3 章 開発ボードのセットアップボードのセットアップ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3–1スイッチおよびジャンパのファクトリ・デフォルト設定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3–2MAX V CPLD のファクトリ設定への復元 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3–6CFI フラッシュ・デバイスのファクトリ・デフォルトへの復元. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3–7

第4 章 ボード・アップデート・ポータルボード・アップデート・ポータル・ウェブページへの接続 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4–1

第5 章 ボード・テスト・システムボード・テスト・システムのためのボードの準備 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–2ボード・テスト・システムの実行 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–2ボード・テスト・システムの使用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–3

Configure メニュー . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–3システム info タブ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–3

ボード情報 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–3JTAG チェイン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–4

GPIO タブ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–5キャラクタ LCD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–5ユーザー DIP スイッチ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–6ユーザー LED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–6押しボタン・スイッチ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–6

I2C タブ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–6EEPROM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–7RTC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–7

DDR3 タブ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–8スタート . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–8ストップ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–8パフォーマンス・インジケータ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–8エラー制御 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–9書き込みおよび読み出しのアドレス数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–9

SDI ビデオ・タブ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–10パターン・ジェネレータ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–11

HSMC タブ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–13スタート、ストップ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–13

Cyclone V SoC開発キットユーザー・ガイド

Page 4: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

iv 目次

XCVR、LVDS、CMOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–14パワー・モニタ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–15

U34 および U26 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–16コントロール . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–17

クロック・コントロール . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–17シリアル・ポート・レジスタ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–18fXTAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–18ターゲット周波数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–18デフォルト . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–19周波数設定の更新 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–19

Quartus II Programmer を使用した FPGA の コンフィギュレーション . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–19コンフィギュレーションの前に . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–19FPGA のコンフィギュレーション . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–19

Appendix A, フラッシュ・メモリの プログラミングCFI フラッシュ・メモリ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A–1

CFI フラッシュ・メモリ・マップ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A–1Quartus II Programmer を使用した CFI フラッシュのプログラミング . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A–2.sof ファイルの .pof への変換 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A–3

QSPI フラッシュ・メモリ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A–4Quartus II Programmer を使用した QSPI フラッシュのプログラミング . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A–4

SD カード・メモリ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A–4SD カード・ブート・イメージのプログラミング . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A–4

追加情報改訂履歴 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Info–1アルテラへのお問い合わせ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Info–1表記規則 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Info–1

Cyclone V SoC開発キット 2013 年 11 月 Altera Corporationユーザー・ガイド

Page 5: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

2013 年 11 月 Altera Corporation

1. このキットについて

Altera® Cyclone® V システム・オン・チップ(SoC)開発キットは、Cyclone V SoC デザ

インの開発に必要なハードウェアおよびソフトウェア双方を備えた完全な設計環境

です。

キットの機能この項では、キットの内容を簡単に説明します。

f このキットの内容および特性の完全なリストについては、Cyclone V SoC 開発キット

のページを参照してください。

Cyclone V SoC 開発キットには以下のハードウェアが同梱されています。

■ Cyclone V 開発ボード —Cyclone V SoC 上で動作するハードウェア・デザインの開発

とプロトタイピングのための開発プラットフォームです。

f ボードのコンポーネントおよびインタフェースについて詳しくは、

Cyclone V SoC Development Board Reference Manual を参照してください。

■ microSD フラッシュ・メモリ・カード。

■ デバッグ・ヘッダ・ブレークアウト・ボード高速メザニン・カード(HSMC)。

■ HSMC ループバック・ドーターカード。

■ パワー・サプライおよびケーブル — キットには次の付属品が含まれます。

■ 日本 / アメリカ、ヨーロッパ、またはイギリスで使用可能な電源ユニットおよ

び AC アダプタ

■ USB ケーブル

■ イーサネット・ケーブル

■ SMB ケーブル

Cyclone V SoC開発キット

Page 6: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

1‒2 1 章:このキットについてご使用になる前に

ご使用になる前にキットの使用、もしくはソフトウェアのインストールの前に、同梱の Quick Start Guide に記載されている付属品がすべて揃っているかどうか、キットの内容の確認と

ボードの点検をしてください。付属品のいずれかが欠損している場合には、手順を

進める前にアルテラにお問い合わせください。

ボードの点検各ボートを点検するために、以下のステップを実行します。

1. 導電性マットにボードを置き、ボードが輸送中に破損されていないことを確認し

ます。

c 適切な静電対策がなければ、ボードが損傷することがあります。

2. ボード上のすべてのコンポーネントが正しい位置にあり、欠損がないことを確認

します。

1 Cyclone V 開発ボードで用いる通常のアプリケーションにはヒート・シンクは必要あ

りません。しかし、厳しい状況下での使用、またはエンジニアリング・サンプル・

シリコンの使用に際しては、動作温度のガイドライン範囲内に収めるためにボード

に追加の冷却が必要になる場合があります。ボードは Dynatron V31G を含むさまざま

なヒート・シンクに対応するための 2 つの穴を FPGA の近くに備えています。アプリ

ケーションが追加の冷却を必要とするかどうかを判断するために、消費電力と温度

のモデル化を行います。ボードおよび FPGA 電力のリアルタイムでの測定について、

詳しくは 5–15 ページの「パワー・モニタ」を参照してください。

f 消費電力および温度のモデル化について詳しくは、AN 358: Thermal Management for FPGAs を参照してください。

Cyclone V SoC開発キット 2013 年 11 月 Altera Corporationユーザー・ガイド

Page 7: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

1 章:このキットについて 1‒3参考資料

参考資料表 1–1 のリンクを使用して、アルテラのウェブサイトでその他の関連情報をチェッ

クすることができます。

表1‒1. 関連リンクおよび関連資料

アルテラ・ウェブサイト インフォメーション

Cyclone V SoC 開発キット新のボード・デザイン・ファイル、リファ

レンス・デザイン、Windows および Linux へのキットのインストール。

RocketBoards.org

アルテラおよびパートナーの SoC 開発キットを含む SoC 開発を対象にした、関連デザインや関連資料をサポートしているオープン・ソース・コミュニティ・ウェブサイト。

デュアルコア ARM Cortex-A9 MPCore プロセッサ

デュアル・コア ARM Cortex-A9 MPCore プロセッサについて。

Getting Started for Software Developers Cyclone V SoC のためのソフトウェア開発。

Cyclone V SoC Development Kit Hardware Developer Resource Center

開発キットでの SoC ハードウェア・デザイン開発。

Altera SoC Embedded Design Suite User Guide

SoC の EDS と ARM DS-5 のインストール。プリローダー・ユーザー・ガイド。ハード・プロセッサ・システム(HPS)フラッシュ・プログラマ。ベア・メタルおよび Linux コンパイラ。Yocto プラグイン。デバッグ。

GSRD User Manual

ゴールデン・システム・リファレンス・デザイン(GSRD)における、AXI ブリッジ・インタフェースを経由した HPS から FPGA ロジックへの通信のための、HPS 機能と性能についての詳しい説明。

Cyclone V SoC Development Board Reference Manual 開発ボードに関する完全な情報。

すべてのドーターカード 購入可能な追加のドーターカードについて。

オンライン資料 : Cyclone V デバイス Cyclone V デバイスの関連資料。

FPGA および CPLD デバイスの購入 eStore からのデバイス購入。

Capture CIS Symbols Cyclone V OrCAD のシンボル。

アルテラと Altera Embedded Alliance パートナーのプロセッサ

NiosII 32 ビット・エンベデッド・プロセッサ・ソリューション。

2013 年 11 月 Altera Corporation Cyclone V SoC開発キットユーザー・ガイド

Page 8: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

1‒4 1 章:このキットについて参考資料

Cyclone V SoC開発キット 2013 年 11 月 Altera Corporationユーザー・ガイド

Page 9: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

2013 年 11 月 Altera Corporation

2. ソフトウェアのインストール

この章では、次のソフトウェアのインストール方法を説明します。

■ Quartus II ウェブ・エディション・ソフトウェア(オプション)

■ アルテラ SoC エンベデッド開発スイート(EDS)

■ Cyclone V SoC 開発キット・ソフトウェア

■ オンボード USB-Blaster™ II ドライバ

1 FPGA デザインを開発する必要がない場合は Quartus II ソフトウェアのダウンロードは

不要です。たとえば、SoC HPS 用のソフトウェアのみを記述する必要がある場合な

どです。SoC EDS ソフトウェアとともに USB-II Blaster ドライバをインストールする

ことで、開発キットの JTAG プログラミング環境が提供されます。

Quartus II ウェブ・エディション・ソフトウェアのインストール以下のステップを実行します。

1. Quartus II ウェブ・エディション・ソフトウェアを、アルテラ・ウェブサイトの

Quartus II ソフトウェア・ウェブ・エディションのページからダウンロードします。

あるいは、アルテラ・ウェブサイトのアルテラ ソフトウェア& IP DVD リクエス

トフォームのページから DVD をリクエストすることも可能です。

2. Quartus II ウェブ・エディション・ソフトウェアのインストーラを起動します。

3. 画面の案内に従ってインストール・プロセスを完了します。

f ウェブ・エディションの性能および機能のリストについては、Detailed Comparison sheet を参照してください。

f Quartus II ソフトウェアのインストール時に問題が発生する場合は、アルテラ・ソフトウェアのインストールおよびライセンスのマニュアルを参照してください。

ライセンスに関してQuartus II ウェブ・エディションのソフトウェアはライセンス・フリーであり、

Cyclone V デバイスをサポートするためのライセンスの追加を必要としません。必要

なライセンスを取得すると、このキットを Quartus II サブスクリプション・エディ

ション・ソフトウェアと連携して動作させることができます。サブスクリプション

の購入については、アルテラの販売代理店にお問い合わせください。

Cyclone V SoC開発キットユーザー・ガイド

Page 10: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

2‒2 2 章:ソフトウェアのインストールアルテラ SoC EDSのインストール

アルテラ SoC EDS のインストールアルテラ SoC EDS は、アルテラの SoC デバイスでのエンベデッド・ソフトウェア開

発のための包括的なツール・スイートです。アルテラ SoC EDS には、以下が含まれ

ています。

■ 開発ツール

■ ユーティリティ・プログラム

■ ランタイム・ソフトウェア

■ ファームウェアおよびアプリケーション・ソフトウェア開発を可能にするアプリ

ケーション例

SoC EDS にはアルテラが独占的に提供している ARM Development Studio™ 5 (DS-5™) Altera Edition ツールキットが含まれています。ARM DS-5 は、FPGA 適応性と 先端の

マルチコア・デバッグ能力を兼ね備えています。アルテラの SignalTap™ II ロジック・

アナライザを使用することで、エンベデッド・ソフトウェアの設計者は、フルチッ

プの可視性と操作性を得ることができます

f SoC ED デザイン・スイートをインストールする手順については、Altera SoC Embedded Design Suite User Guide を参照してください。

開発キットのインストール以下のステップを実行します。

1. アルテラ・ウェブサイトの Cyclone V SoC 開発キットの ページから、Cyclone V SoC 開

発キット・インストーラをダウンロードします。あるいは、アルテラ・ウェブサイ

トの Altera Kit Installations DVD Request Form から開発キット DVD をリクエストすること

も可能です。

2. Cyclone V SoC 開発キットを起動します。

3. Quartus II ソフトウェアのインストール・ディレクトリの下のインストール・ディレ

クトリを選択します。画面の案内に従ってインストール・プロセスを完了します。

4. 新の問題およびリリース・ノートについて、このキットがインストールされた

ルート・ディレクトリ内に存在する readme.txt で確認することをアルテラは推奨

します。

Cyclone V SoC開発キット 2013 年 11 月 Altera Corporationユーザー・ガイド

Page 11: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

2 章:ソフトウェアのインストール 2‒3USB-Blaster II ドライバのインストール

図 2–1 に示す Cyclone V SoC 開発キットのディレクトリ構造をインストール・プログ

ラムが作成します。

表 2–1 に、ファイル・ディレクトリ名およびその内容をリストします。

USB-Blaster II ドライバのインストールCyclone V 開発ボードは FPGA をプログラミングするための内蔵の USB-Blaster 回路を

備えています。しかし、ホスト・コンピュータとボードが通信するためには、オン

ボード USB-Blaster II のドライバをホスト・コンピュータにインストールする必要が

あります。

f オペレーティング・システム用のオンボード USB-Blaster II ドライバのインストール手

順はアルテラのウェブサイトから入手可能です。アルテラ・ウェブサイトのアルテ

ラ・プログラミング・ケーブル・ドライバー情報ページにある表の項目から適合す

るコンフィギュレーションのリンクをクリックし、案内にアクセスしてください。

f USB-Blaster II のコンフィギュレーションについて詳しくは、On-Board USB-Blaster II を参照してください。

図2‒1. Cyclone V SoC 開発キットインストール・ディレクトリ構造(1)

図 2–1:注

(1) 初期リリースのバージョンでは、ディレクトリ名に若干の違いがある場合があります。

<install dir>

documents

board_design_files

The default Windows installation directory is C:\altera\<version>\.

examples

factory_recovery

demos

kits

cycloneVGX_5cgxfc7df31_fpga

表2‒1. インストール・ディレクトリの内容

ディレクトリ名 内容の説明

board_design_files回路図、レイアウト、アセンブリ、ボード設計の BOM(bill of material)ファイルが入っています。これらのファイルを新しいプロトタイプ・ボードのデザインの出発点として使用します。

demos 入手可能なアプリケーションのデモンストレーションが入っています。

documents キットの関連資料入っています。

examples Cyclone V SoC 開発キット用のサンプル・デザイン・ファイルが入っています。

factory_recovery 出荷前にボードをプログラミングした元データが入っています。ボードをオリジナル・ファクトリ・コンテンツに復元するために、このデータを使用します。

2013 年 11 月 Altera Corporation Cyclone V SoC開発キットユーザー・ガイド

Page 12: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

2‒4 2 章:ソフトウェアのインストールUSB-Blaster II ドライバのインストール

Cyclone V SoC開発キット 2013 年 11 月 Altera Corporationユーザー・ガイド

Page 13: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

2013 年 11 月 Altera Corporation

3. 開発ボードのセットアップ

この章では、Cyclone V SoC 開発ボードを設定する方法、およびデフォルト・セッ

ティングに復元する方法について説明します。

ボードのセットアップボートの準備のために、以下のステップを実行します。

1. 開発ボードは、キットのデザイン例をサポートするためにボード・スイッチをあ

らかじめ設定した状態で出荷されます。ボードの現在の設定がデフォルト設定と

異なると感じたら、手順を進める前に 3–2 ページの「スイッチおよびジャンパの

ファクトリ・デフォルト設定」の案内に従って、ボードをファクトリ・セッティ

ングに戻します。

開発ボードには、ゴールデン・システム・リファレンス・デザインのバイナリを

格納した microSD カードが同梱されています。

この microSD カードには、以下も含まれています。

■ ハードウェア・リファレンス・デザインの FPGA イメージ、Raw Binary File(.rbf)ファイル

■ HPS イメージ・プリローダー U-Boot および Linux イメージ

■ ファイル・システムおよびソフトウェア例

2. 同梱のノートパソコン用電源ユニットをボード上の J22 に接続し、開発ボードに

電源を投入します。

c 電源は必ず指定されたものを使用してください。オンボード・レギュレー

タは供給電源の電圧が高すぎると破損することがあります。また、低すぎ

る電圧ではボードに供給する電力が不十分になります。

あるいは、PC からの ATX 電源を使用するために、開発ボードの J20 へ供給する

4 ピン出力を接続します。

c ボードに接続する際には ATX 電源がオフになっていることを確認してくだ

さい。ホット・スワップはサポートしていませんので、ボードのパワー・

サプライやそれに接続しているデバイスを破損する恐れがあります。

コンフィギュレーションが完了すると Config Done LED (D38) が点灯し、Cyclone V デ

バイスが正常にコンフィギュレーションされたことを示します。

Cyclone V SoC開発キットユーザー・ガイド

Page 14: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

3–2 3 章:開発ボードのセットアップスイッチおよびジャンパのファクトリ・デフォルト設定

スイッチおよびジャンパのファクトリ・デフォルト設定この項では Cyclone V SoC 開発ボードのファクトリ・セッティングを示します

(図 3–1)。これらの設定は、ボード・アップデート・ポータルおよびゴールデン・シ

ステム・リファレンス・デザインを適切に作動させるためのものです。

1 SD カード、MAX V システム・コントローラ、および CFI(common flash interface)フ

ラッシュは、あらかじめファクトリ・デフォルト・ファイルをプログラミングされ

ています。詳しくは、Appendix A, フラッシュ・メモリの プログラミングを参照して

ください。

図3‒1. スイッチの位置およびデフォルト設定

J5

9V

J13

OSC1_CLK_SEL

J16

J31

I2CSPI

J26 J27 J28 J29 J30

JTAG_MIC_SEL

J6JTAGHPS SEL

J7JTAGSEL

SW2SW31

2

3 4

SECURITYFACT LOADSi570CLK125A

0 1 2 3 4

MSEL

CLKSEL0 CLKSEL1 BOOTSEL0 BOOTSEL1 BOOTSEL2

HPS

FPG

AH

SMC

MAX

ON

ON

1 2 3 4 5 6

SW4

JTAG

ENA

BLE

1 2 3 4

ON

SW13 2 1 0 3 2 1 0

HPSFPGA

ON

1 2 3 4 5 6 7 8

Cyclone V SoC開発キット 2013 年 11 月 Altera Corporationユーザー・ガイド

Page 15: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

3 章:開発ボードのセットアップ 3–3スイッチおよびジャンパのファクトリ・デフォルト設定

スイッチをファクトリ・デフォルト設定に復元するために、以下のステップを実行

します。

1. DIP スイッチ・バンク(SW2)を表 3–1 および図 3–1 と一致するように設定します。

次の表で ON とは、図 3–1 に示すボードの向きに対してスイッチが左よりになっ

ていることを指します。

表3‒1. SW2 DIP スイッチの設定

スイッチ ボードラベル 機能 デフォルト

ポジション

1 CLK125A

スイッチ 1 には、次のオプションがあります。

■ ON(0)= オンボード・オシレータをディセーブルします。

■ OFF(1)= オンボード・オシレータをイネーブルします。

OFF

2 Si570

スイッチ 2 には、次のオプションがあります。

■ ON(0)= オンボード・プログラマブル・オシレータをイネーブルします。

■ OFF(1)= オンボード・プログラマブル・オシレータをディセーブルします。

ON

3 FACT LOAD

スイッチ 3 には、次のオプションがあります。

■ ON(0)= 電源投入時に 0x20000 から始まるファクトリ・デザインをロードします。

■ OFF(1)=PFL(parallel flash loader)をディセーブルします。

OFF

4 Security

スイッチ 4 には、次のオプションがあります。

■ ON(0)= 電源投入時にオンボード USB Blaster II は FACTORY コマンドを送信します。

■ OFF(1)= 電源投入時にオンボード USB Blaster II は FACTORY コマンドを送信しません。

OFF

2013 年 11 月 Altera Corporation Cyclone V SoC開発キットユーザー・ガイド

Page 16: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

3–4 3 章:開発ボードのセットアップスイッチおよびジャンパのファクトリ・デフォルト設定

2. DIP スイッチ・バンク(SW3)を表 3–2 および図 3–1 と一致するように設定します。

次の表での up および down は、図 3–1 に示すボードの向きに対してのスイッチの

位置を指します。

重要 :MSEL ピンはデフォルト設定ですべてゼロ(ON)に設定され、高速パッシ

ブ・パラレル 16 倍モードになります。MAX V および CFI フラッシュからの電源投

入時のコンフィギュレーションでは、MAX V デザインが

<install dir>\kits\cycloneVSX_5csxfc6df31_soc\examples\max5 ディレクトリにあるデ

ザインで使用するものと同一のモードを使用するようにしてください。

3. DIP スイッチ・バンク(SW4)を表 3–3 および図 3–1 と一致するように設定します。

次の表での up および down は、図 3–1 に示すボードの向きに対してのスイッチの

位置を指します。

表3‒2. SW3 DIP スイッチの設定

スイッチ ボードラベル 機能 デフォルト

ポジション

1 MSEL0スイッチ 1 には、次のオプションがあります。

■ ON(up)=MSEL0 は 0 です。

■ OFF(down)=MSEL0 は 1 です。

ON

2 MSEL1スイッチ 2 には、次のオプションがあります。

■ ON(up)=MSEL1 は 0 です。

■ OFF(down)=MSEL1 は 1 です。

ON

3 MSEL2スイッチ 3 には、次のオプションがあります。

■ ON(up)=MSEL2 は 0 です。

■ OFF(down)=MSEL2 は 1 です。

ON

4 MSEL3スイッチ 4 には、次のオプションがあります。

■ ON(up)=MSEL3 は 0 です。

■ OFF(down)=MSEL3 は 1 です。

ON

5 MSEL4スイッチ 5 には、次のオプションがあります。

■ ON(up)=MSEL4 は 0 です。

■ OFF(down)=MSEL4 は 1 です。

ON

表3‒3. SW4 JTAG DIP スイッチの設定 ( その1 )

スイッチ ボードラベル 機能 デフォルト

ポジション

1 HPS■ ON(up)=HPS を JTAG チェィンに含みません。

■ OFF(down)=HPS を JTAG チェィンに含みます。OFF

2 FPGA■ ON(up)=FPGA を JTAG チェィンに含みません。

■ OFF(down)=FPGA を JTAG チェィンに含みます。OFF

Cyclone V SoC開発キット 2013 年 11 月 Altera Corporationユーザー・ガイド

Page 17: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

3 章:開発ボードのセットアップ 3–5スイッチおよびジャンパのファクトリ・デフォルト設定

4. 次のジャンパ・ブロックを表 3–4 および図 3–1 と一致するように設定します。

3 HSMC

■ ON(up)=HSMC コネクタを JTAG チェィンに含みません。

■ OFF(down)=HSMC コネクタを JTAG チェィンに含みます

ON

4 MAX

■ ON(up)=MAX V システム・コントローラをJTAG チェィンに含みません。

■ OFF(down)=MAX V システム・コントローラを JTAG チェィンに含みます。

OFF

表3‒4. ジャンパのデフォルト設定

ボード・リファレンス

ボードラベル 説明 デフォルト

ポジション

J5 9V

■ SHORT:生産時の高速書き込み用、CFI フラッシュ・メモリ・デバイスの 9 V 電源駆動設定です。

■ OPEN:デフォルトの 3 V 電源から CFI フラッシュ・メモリを駆動します。

OPEN

J6 JTAG HPS SEL

■ SHORT:オンボード USB Blaster II の JTAG マスタから HPS を制御します。

■ OPEN:DSTREAM または Lauterbach プログラミング・ケーブルなどのような、MICTOR ベースの JTAG マスタから HSP を制御します。また、このモードではオンボード USB Blaster II による HPS JTAG 入力ポートの駆動を取り消すために、SW4.1も ON に設定します。

SHORT

J7 JTAG SEL■ SHORT:USB Blaster II が JTAG チェインの

ソースです。

■ OPEN:Mictorが JTAGチェインのソースです。

SHORT

J13 OSC1_CLK_SEL■ SHORT:25MHz のオンボードクロックを選

択します。

■ OPEN:SMA を選択します。

SHORT

J16 JTAG MIC SEL

■ SHORT:JTAGチェインで駆動されるHPS への JTAG TRST 入力です。

■ OPEN:MICTORで駆動されるHPSへの JTAG TRST 入力です。

OPEN

J26 CLKSEL0 HPS のクロック設定を選択します。( 1 ) 2-3 ピンをSHORT

J27 CLKSEL1 HPS のクロック設定を選択します。( 1 ) 2-3 ピンをSHORT

J28 BOOTSEL0 HPS のブート・モードとソースを選択します。( 1 )

1-2 ピンをSHORT

表3‒3. SW4 JTAG DIP スイッチの設定 ( その2 )

スイッチ ボードラベル 機能 デフォルト

ポジション

2013 年 11 月 Altera Corporation Cyclone V SoC開発キットユーザー・ガイド

Page 18: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

3–6 3 章:開発ボードのセットアップMAX V CPLD のファクトリ設定への復元

FPGA ボード設定について詳しくは、Cyclone V SoC Development Board Reference Manualを参照してください。

MAX V CPLD のファクトリ設定への復元この項では、開発ボード上の MAX V CPLD をオリジナルのファクトリ・コンテンツに

復元する方法について説明します 。Nios II EDS がインストールされていることを確

認し、以下のステップを実行します。

1. ボードのスイッチを 3–2 ページの「スイッチおよびジャンパのファクトリ・デ

フォルト設定」のファクトリ・デフォルト設定にセットします。

1 DIP スイッチ SW4.4 により MAX V デバイスを JTAG チェインに含めます。

2. Quartus II Programmer を起動します。

3. Auto Detect をクリックします。

4. Add File をクリックし、<install dir>\kits\cycloneVSX_5csxfc6df31_soc\factory_recovery\max<no_ver>.pof を選択します。

5. 追加したファイルの Program/Configure オプションをオンにします。

6. Start をクリックして、選択したコンフィギュレーション・ファイルを MAX V CPLD にダウンロードします。プログレス・バーが 100%に達するとコンフィギュ

レーションは完了です。

f アルテラ・ウェブサイトの Cyclone V SoC 開発キットのページを参照して、 新の

ファクトリ・リストア・ファイルと製品情報を確認してください。

J29 BOOTSEL1 HPS のブート・モードとソースを選択します。( 1 )

2-3 ピンをSHORT

J30 BOOTSEL2 HPS のブート・モードとソースを選択します。( 1 )

1-2 ピンをSHORT

J31 SPI I2C

■ SHORT:J32を介しての HPSから Linear Techドーターカード・インタフェースへの SPIバス・アクセスを選択します。

■ OPEN:J32 を介しての HPS から Linear Techドーターカード・インタフェースへの I2Cバス・アクセスを選択します。(2)

OPEN

表 3–4:注

(1) 詳しくは、Cyclone V Device Handbook を参照してください。

(2) リビジョン D およびそれ以降のボードでは、この接続は HPS GPI の F16 ピンによりソフトウェア制御されます。

表3‒4. ジャンパのデフォルト設定 (Continued)

ボード・リファレンス

ボードラベル 説明 デフォルト

ポジション

Cyclone V SoC開発キット 2013 年 11 月 Altera Corporationユーザー・ガイド

Page 19: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

3 章:開発ボードのセットアップ 3–7CFI フラッシュ・デバイスのファクトリ・デフォルトへの復元

CFI フラッシュ・デバイスのファクトリ・デフォルトへの復元Quartus II Programmer でフラッシュ・デバイスにファクトリ・イメージをプログラミ

ングするには、以下のステップを実行します。

1. Quartus II ソフトウェアの Tools メニューで、Programmer をクリックします。

2. Programmer ウィンドウで Auto-Detect をクリックします。

1 USB BlasterやボードのエンベデッドUSB Blaster IIがHardware Setupの隣にリ

ストされていない場合は、2–3 ページの「USB-Blaster II ドライバのインス

トール」を参照してください。

3. Add File をクリックし、<install dir>\kits\cycloneVSX_5csxfc6df31_soc\factory_recovery\max2_PFL_writer.pof を開きます。

4. .pof ファイルの Program/Configure オプションをオンにします。

5. Start をクリックして、選択したコンフィギュレーション・ファイルを MAX V CPLD にダウンロードします。プログレス・バーが 100%に達するとコンフィギュ

レーションは完了です。

6. Auto Detect をクリックします。メインウィンドウに、MAX V の下に配置されたフ

ラッシュ・デバイスが表示されます。

7. デバイス・チェイン・ペインのフラッシュ・デバイスのアイコンをダブル・ク

リックし、Device’s Properties ダイアログ・ボックスを表示します。

8. フラッシュ・イメージ .pof ファイル:<install dir>\kits\cycloneVSX_5csxfc6df31_soc\factory_recovery\output_file.pof を選択します。

9. フラッシュ・イメージ .pof が Quartus II Programmer の下に配置されると、Page_1および Option Bits がオンにします。(Page_0 は GSRD ファクトリ・デザインのた

めに予約されています)。

10. Start をクリックします。

11. フラッシュ書き込み処理の完了後にボードの電源を再投入し、処理が正常に完了

したことを示す MAX CONF DONE LED が点灯することを確認します。

12. アルテラは、フラッシュの書き込みが完了した後、Max V System Controller をファ

クトリ・デザインに復帰することを推奨します。そのためには Max V を

<install dir>\kits\cycloneVSX_5csxfc6df31_soc\factory_recovery\max<version>.pof でプロ

グラミングします。詳しくは、3–6 ページの「MAX V CPLD のファクトリ設定への

復元」を参照してください。

1 フラッシュ・ライター・バージョンは SEL 2、1、0 LED の点滅を行い、また、パ

ワー・モニタ、クロック・コントロール、その他のロジック機能はサポートしてい

ません。フラッシュ・ライターはフラッシュのプログラミングにのみ使用します。

f アルテラ・ウェブサイトの Cyclone V SoC 開発キットの ページを参照して、この製品

の 新のファクトリ・リストア・ファイルと製品情報を確認してください。

2013 年 11 月 Altera Corporation Cyclone V SoC開発キットユーザー・ガイド

Page 20: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

3–8 3 章:開発ボードのセットアップCFI フラッシュ・デバイスのファクトリ・デフォルトへの復元

Cyclone V SoC開発キット 2013 年 11 月 Altera Corporationユーザー・ガイド

Page 21: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

2013 年 11 月 Altera Corporation

4. ボード・アップデート・ポータル

アルテラ・ウェブサイトのボード・アップデート・ポータル・ウェブページは、実

用的な情報へのリンクを提供しています。次に示すようなボード・インタラクトの

ために、このウェブページを利用します。

■ LED の点滅

■ LCD へのテキスト・メッセージの書き込み

■ ボードの写真にカーソルを合わせて機能を表示させる

ボード・アップデート・ポータル・ウェブページは、ボード上の HPS 上で動作する

ウェブ・サーバー・アプリケーションによって提供されます。

ボード・アップデート・ポータル・ウェブページへの接続次のセットアップおよびインストールが必要です。

■ DHCP が有効なネットワーク上で動作するイーサネット・ポートに接続している

PC。

■ ボードと同じネットワークに接続され、個別に動作するイーサネット・ポート。

■ キットに同梱されたイーサネット・ケーブルと電源ケーブル。

ボード・アップデート・ポータル・ウェブページに接続するには、次のステップを

実行します。

1. CSEL ジャンパと BSEL ジャンパ(3–5 ページの表 3–4)および DIP スイッチ

SW2.3(3–3 ページの表 3–1)をファクトリ・デフォルト・ポジションにしておき

ます。

2. イーサネットケーブルを、ボード左上の HPS イーサネットコネクタ(J2)から

LAN に接続します。

3. ボードに電源を投入します。ボードが LAN のゲートウェイ・ルータに接続し、IPアドレスを取得し、それを LCD に表示します。IP アドレスを取得できなかった際

には LCD は No IP obtained と表示します。システムが起動すると、LCD は Hello Tim と表示します。

LCD が No IP obtained と表示した際には、システムは部分的に起動していますが

イーサネットにアクセスをしていません。No IP obtained メッセージが表示された

場合には、ターミナル・ウィンドウを通じて Linux システムにアクセスするため

に、USB バーチャル COM ポート・ドライバをインストールすることをアルテラ

は推奨します。

f 詳しくは、RocketBoards.org の Linux Getting Started で Configuring Serial Connection のセクションを参照してください。

Cyclone V SoC開発キットユーザー・ガイド

Page 22: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

4–2 4 章:ボード・アップデート・ポータルボード・アップデート・ポータル・ウェブページへの接続

1 この手順においてボードの接続および IP アドレスの取得が失敗する場合に

は、いくつかの理由が考えられます。

■ ポートがアクティブになっていない、またはケーブルが接続されていない。

■ DHCP サーバーがない。

■ DHCP サーバのアドレスが不足している。

■ MAC アドレス・フィルタリングなどのセキュリティ・フィルタにより、

DHCP サーバからボードへの応答が許可されない。

4. 同じネットワークに接続された PC 上でウェブ・ブラウザを起動し、ブラウザの

アドレスバーに、LCD に表示された IP アドレスを入力します。ボード・アップ

デート・ポータル・ウエブページがブラウザに表示されます。

1 ボード・アップデート・ポータル・ウェブページ上の Cyclone V SoC 開発キッ

トをクリックしすると、関連資料のアップデート、および追加の新しいデ

ザインのためにキットのホーム・ページにアクセスすることができます。

f アルテラ・ウェブサイトの Cyclone V SoC 開発キットのページに直接アクセスして、

キットのソフトウェアが 新かどうかを確認することもできます。

Cyclone V SoC開発キット 2013 年 11 月 Altera Corporationユーザー・ガイド

Page 23: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

2013 年 11 月 Altera Corporation

5. ボード・テスト・システム

開発キットには、ボード・テスト・システム(BTS)アプリケーションおよび関連デ

ザイン例が含まれています。BTS は、機能設定を変更し、結果を観察するための使

いやすいインタフェースを提供します。BTS を使用して、ボードのコンポーネント

のテスト、機能パラメータの変更、パフォーマンスの観測、および電力使用量の測

定が可能です。(BTS の使用中は、テストする機能性に対して適切なテスト・デザイ

ンで FPGA を適宜リコンフィギュレーションします。)

BTS をインストールするには、2–2 ページの「開発キットのインストール」のステッ

プを実行します。

ボード・テスト・システム GUI は Cyclone V デバイスで処理するテスト・デザインと

JTAG バスを介して通信します。図 5–1 に、ファクトリ・コンフィギュレーションさ

れたボードの GUI トップページを示します。

1 ボードの写真上で、それぞれのタブに対応するコンポーネントを囲む黄色のハイラ

イトを探してください。

図5‒1. ボード・テスト・システムのグラフィカル・ユーザー・インタフェース

Cyclone V SoC開発キットユーザー・ガイド

Page 24: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

5–2 5 章:ボード・テスト・システムボード・テスト・システムのためのボードの準備

ボードの主要な機能をテストするために、いくつかのデザインが提供されています。

各デザインは 1 つ以上のアプリケーションのタブのデータを提供します。各タブに

対して FPGA にダウンロードするための適切なデザインを Configure メニューが識別

します。

FPGA の正常なコンフィギュレーション後、ボードの機能に関連する動作を試してみ

るために適切なタブが表示されます。

Power Monitor ボタンは、ボードの電力情報をリアルタイムで測定および報告をする、

パワー・モニタ・アプリケーションを起動します。アプリケーションは、MAX II デバイスと JTAG バスを介して通信するので、ユーザー設計回路を含む、FPGA 内のす

べてのデザインの電力を測定することができます。

1 ボード・テスト・システムおよびパワー・モニタは、Nios II デバッガおよび

SignalTap® II エンベデッド・ロジック・アナライザのような他のアプリケーションと

JTAG バスを共有しています。Quartus II Programmer が JTAG バスの帯域幅の大部分を

使用しているために、JTAG バスを使用している他のアプリケーションがタイム・ア

ウトすることがあります。Quartus II Programmer を使用する FPGA をリコンフィギュ

レーションする前には、必ず他のアプリケーションを閉じてください。

ボード・テスト・システムのためのボードの準備ボードの電源を切った状態で、次のステップを実行します。

1. 付属の USB ケーブルを、J37(USB-Blaster II インタフェース)からホスト・コン

ピュータの USB ポートに接続します。

2. 開発ボードのスイッチとジャンパを 3–2 ページから始まる「スイッチおよびジャ

ンパのファクトリ・デフォルト設定」の項に示すデフォルト位置に設定しておき

ます。

f ボードの DIP スイッチおよびジャンパの設定について詳しくは、

Cyclone V SoC Development Board Reference Manual を参照してください。

c 動作の安定性を確実にするために、デモンストレーション・アプリケー

ションの動作中は、USB ケーブルの接続およびボードへの通電を保ってく

ださい。USB ケーブルの接続およびボードの通電なしには、アプリケー

ションは正常に動作できません。

ボード・テスト・システムの実行<install dir>\kits\cycloneVSX_5csxfc6df31_soc\examples\board_test_system ディレクトリ

に移動し、BoardTestSystem.exe アプリケーションを実行します。

1 Windows では、Start > All Programs > Altera > Cyclone V SoC Development Kit <version> > Board Test System からも BTS を実行できます。

GUI が起動し、FPGA で動作しているデザインに対応したアプリケーション・タブを

表示します。ボードは、通常の場合 BTS デザインを事前にプログラミングされてい

ません。次の項で説明する Configure メニューを使用して、BTS デザインをロードす

る必要があります。

Cyclone V SoC開発キット 2013 年 11 月 Altera Corporationユーザー・ガイド

Page 25: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

5 章:ボード・テスト・システム 5–3ボード・テスト・システムの使用

ボード・テスト・システムの使用この項では、BTS の各コントロールについて説明します。

Configure メニューConfigure メニューを使用して、デザインを選択します。様々なボードの機能を、メ

ニューの各デザイン例に対応する 1 つ以上のアプリケーション・タブでテストしま

す。たとえば、Configure with GPIO Design を選択した場合、System Info、GPIO、およ

び I2C のタブがアクティブになります。

システム info タブSystem info タブは、ボードの現在のコンフィギュレーションを示します。5–1 ページ

の図 5–1 に、System info タブを示しています。タブには、MAX V レジスタ、JTAGチェイン、ボードの MAC アドレス、フラッシュ・メモリ・マップ、および、ボード

に保存されているその他の項目の内容が表示されます。

以下の項で、System info タブのコントロールについて説明します。

ボード情報Board information コントロールは、ボードのスタティックな情報を表示します。

■ Board Name— ボードの正式名称を示します。

■ Board P/N— ボードのパート・ナンバーを示します。

■ Serial number— ボードのシリアル・ナンバーを示します。

■ Factory test version— 現在ボード上で動作しているボード・テスト・システムの

バージョンを示します。

■ MAC1— ボードの ENET1 10/100 ポートの MAC アドレスを示します。

■ MAC2— ボードの ENET2 10/100 ポートの MAC アドレスを示します。

■ HPS MAC1—ボードのHPS 10/100/1000イーサーネット・ポートのMACアドレスを示

します。

■ MAX V ver— 現在ボード上で実行されている MAX V コードのバージョンを示しま

す。MAX V コードは <install dir>\kits\cycloneVSX_5csxfc6df31_soc\examples ディレク

トリ内に存在しています。コードの 新リビジョンは、アルテラ・ウェブサイト

の Cyclone V SoC 開発キットのページから入手することができます。

図5‒2. Configure メニュー

2013 年 11 月 Altera Corporation Cyclone V SoC開発キットユーザー・ガイド

Page 26: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

5–4 5 章:ボード・テスト・システムボード・テスト・システムの使用

JTAG チェインJTAG chain コントロールは、現在の JTAG チェイン内のすべてのデバイスを示しま

す。Cyclone V デバイスは常にチェインの先頭のデバイスです。JTAG チェインは通

常、On-Board USB-Blaster II がマスタになっています。

1 外部 USB-Blaster ケーブルを JTAG ヘッダ(J23)に接続した場合は、On-Board USB-Blaster II はディセーブルされます。

1 JTAG DIP スイッチ・バンク (SW4) によりチェインのインタフェースを選択します。設

定について詳しくは、3–5 ページの表 3–4 を参照してください。

f JTAG チェインについて詳しくは、Cyclone V SoC Development Board Reference Manual. を参照してください。USB-Blaster II のコンフィギュレーションについて詳しくは、On-Board USB-Blaster II を参照してください。

Cyclone V SoC開発キット 2013 年 11 月 Altera Corporationユーザー・ガイド

Page 27: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

5 章:ボード・テスト・システム 5–5ボード・テスト・システムの使用

GPIO タブGPIO タブでは、ボード上のすべての汎用ユーザー I/O コンポーネントとインタラク

トすることができます。キャラクタ LCD への書き込み、DIP スイッチ設定の表示、

LED の点滅操作、およびプッシュ・ボタン押下の検出が可能です。図 5–3 に、GPIOタブを示します。

以下の項で、GPIO タブのコントロールについて説明します。

キャラクタ LCDCharacter LCD コントロールを使用して、ボード上のキャラクタ LCD に文字列を表示

することができます。テキスト・ボックスにテキストを入力し Display をクリックし

ます。

1 各行で表示限界の 16 文字を超過した場合、警告メッセージが表示されます。

図5‒3. GPIO タブ

2013 年 11 月 Altera Corporation Cyclone V SoC開発キットユーザー・ガイド

Page 28: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

5–6 5 章:ボード・テスト・システムボード・テスト・システムの使用

ユーザー DIP スイッチ表示専用の User DIP switch コントロールは、ユーザー DIP スイッチ・バンク内のス

イッチの現在の位置を表示します。ボード上のスイッチを切り替えると、それに応

じてグラフィック表示が変化することが確認できます。

ユーザー LEDUser LED コントロールは、ユーザー LED の現在の状態を表示します。LED のグラ

フィック表示をクリックすると、ボードの LED が点灯または消灯します。ALL をク

リックすると、すべてのユーザー LED が一度に点灯または消灯します。

押しボタン・スイッチ表示専用の Push Button switches コントロールは、ボードのユーザー・プッシュ・ボ

タンの現在の状態を表示します。ボード上のプッシュ・ボタンを押すと、それに応

じてグラフィック表示が変化することが確認できます。

I2C タブI2C タブでは、開発ボードの U28 に位置する I2C EEPROM に 1 キロビット(Kb)の読

み出しおよび書き込みをすることができます。図 5–4 に、I2C タブを示します。

図5‒4. I2C タブ

Cyclone V SoC開発キット 2013 年 11 月 Altera Corporationユーザー・ガイド

Page 29: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

5 章:ボード・テスト・システム 5–7ボード・テスト・システムの使用

以下の項で、I2C タブのコントロールについて説明します。

EEPROMシリアル I2C EEPROM は 32K ビットです。

■ Start Address—0x0

■ Range—0x1000

■ Read—I2C EEPROM からデータを読み出します。

f EEPROM について詳しくは、Cyclone V SoC Development Board Reference Manual を参照し

てください。

RTCリアル・タイム・クロック。

■ Current Time—Read をクリックすると、RTC メモリに格納されている現在時刻を表

示します。自動更新はされません。

■ System Time—PC からの現在時刻を表示します。自動更新されます。

■ Read— ボード上の RTC デバイスから時刻を読み出します。

■ Write System Time to RTC— ボード上の RTC デバイスに時刻を書き込みます。

2013 年 11 月 Altera Corporation Cyclone V SoC開発キットユーザー・ガイド

Page 30: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

5–8 5 章:ボード・テスト・システムボード・テスト・システムの使用

DDR3 タブDDR3 タブでは、ボード上の DDR3 メモリに読み出しおよび書き込みをすることがで

きます。図 5–5 に、DDR3 タブを示します。

以下の項で、DDR3 タブのコントロールについて説明します。

スタートStart コントロールは、DDR3 メモリ・トランザクションのパフォーマンス解析を開始

します。

ストップStop コントロールは、トランザクションのパフォーマンス解析を終了します。

パフォーマンス・インジケータこのコントロールは、 後に Start をクリックしたときから収集された、現在のトラ

ンザクションのパフォーマンス解析情報を表示します。

図5‒5. DDR3 タブ

Cyclone V SoC開発キット 2013 年 11 月 Altera Corporationユーザー・ガイド

Page 31: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

5 章:ボード・テスト・システム 5–9ボード・テスト・システムの使用

■ Write、Read、Total パフォーマンス・バー — 要求されたトランザクションが達成

できる理論上の 大データ・レートの割合を示します。

■ Write(MBps)、Read(MBps)、Total(MBps)— 秒単位で解析されたデータのバイ

ト数を示します。データ・バスは 72 ビット幅で、周波数は 400 MHz のダブル・

データ・レート(ピンあたり 800 Mbps)、毎秒 3200M ビットまたは 400Mbps の理

論上の 大帯域幅に相当します。

エラー制御Error control コントロールでは、解析中に検出されたデータ・エラーを表示し、また

エラーを挿入することができます。

■ Detected errors— ハードウェアで検出されたデータ・エラーの数を表示します。

■ Inserted errors— トランザクション・ストリームに挿入されたエラーの数を表示し

ます。

■ Insert Error— ボタンをクリックするたびに、トランザクション・ストリームに 1ワードのエラーを挿入します。Insert Error は、トランザクションのパフォーマン

ス解析中にのみイネーブルされます。

■ Clear—Detected errors および Inserted errors カウンターをリセットします。

書き込みおよび読み出しのアドレス数Number of addresses to write and read コントロールは、読み出しおよび書き込みのそ

れぞれの繰り返しで使用するアドレス数を判断します。

2013 年 11 月 Altera Corporation Cyclone V SoC開発キットユーザー・ガイド

Page 32: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

5–10 5 章:ボード・テスト・システムボード・テスト・システムの使用

SDI ビデオ・タブSDI Video タブでは、ボード上の SDI ビデオ・インタフェースをテストすることがで

きます。図 5–6 に、SDI Video タブを示します。

図5‒6. SDI Video タブ

Cyclone V SoC開発キット 2013 年 11 月 Altera Corporationユーザー・ガイド

Page 33: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

5 章:ボード・テスト・システム 5–11ボード・テスト・システムの使用

以下の項で、SDI Video タブのコントロールについて説明します。

パターン・ジェネレータPattern Generator コントロールでは、モニタに出力するテスト・パターンを指定しま

す。以下のオプションが選択できます。

パターン■ Color bar— 表 5–1 に示すような 8 つの垂直カラーバーを用いて、ビデオのカラー

バー・パターンを指定します。

■ Pathological— 受信 PLL を強調する 2 つの水平カラー・バーを用いてビデオのカ

ラー・バーのパターンを指定します。

■ PRBS— データ・インテグリティのためのインタフェースの電気的テストに有益な

擬似ランダム・ビット・シーケンスを指定します。

色彩強度Intensity では送信されたカラーバー・パターンの色彩強度を指定します。以下のオプ

ションが選択できます。

■ 75%—75%の色彩強度を指定します。

■ 100%—100%の色彩強度を指定します。

SDI 規格SDI Standard では SDI ビデオ・ストリームのパターン・ジェネレータによって使用さ

れるビデオ規格を指定します。以下のオプションが選択できます。

■ SD—270 Mbps のデータレートを指定します。

■ HD—1.485 Gbps のデータレートを指定します。

■ 3G HD—2.970 Gbps のデータレートを指定します。

クロック・ソースClock Source では SDI PLL がロックするために使用するクロックを指定します。以下

のオプションを選択できます。

表5‒1. HDMI カラー・バー・テスト・パターン

カラー・バー 色 RGB 値

ホワイト /グレー

180、180、180

イエロー 180、180、16

シアン 16、180、180

グリーン 16、180、16

マゼンタ 180、16、180

レッド 180、16、16

ブルー 16、16、180

ブラック 16、16、16

2013 年 11 月 Altera Corporation Cyclone V SoC開発キットユーザー・ガイド

Page 34: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

5–12 5 章:ボード・テスト・システムボード・テスト・システムの使用

■ Lock to host—Cyclone V SoC 開発ボード上のローカル・リファレンスに SDI PLL を

ロックします。

■ Lock to input—SDI のビデオ・データ入力に SDI PLL をロックします。

データ・テストData Test ではパターン・ジェネレータの PRBS モードで動作する場合の、SDI インタ

フェース・テストに関する情報を表示します。

■ Data rate— 現在の SDI データ・レートを MBps(megabytes per second)単位で表示し

ます。

■ Freq—Mbps のデータ・レート周波数を、等価の MHz 単位で表示します。

■ bits—Start をクリックしてから送信されたビット数を表示します。

■ Inserted errors—Insert Errorボタンをクリックして挿入したエラーの数を表示します。

■ Detected errors— エラー・チェック回路で検出されたビット・エラーの数を表示し

ます。

■ BER— インタフェースのビット・エラー・レートを表示します。

■ PLL lock—SDI PLL がロックしている場合、Yes を表示します。

■ Pattern Sync— レシーバが入力データ・パターンを検出した場合、Yes を表示します。

■ Start—PRBS データ・テストを開始し、モニタリング、およびライブ・テストの結

果による画面更新をします。

■ Stop—PRBS データ・テストを停止します。

■ Insert Error— 同梱のビデオ・ケーブルを使用してループバックした場合に、SDIデータ・ストリームでレシーバによって検出されるエラーを挿入します。

■ Clear—Detected errors カウンタをクリアします。

■ PMA Setting— 出力電圧、ループバック、およびイコライザなどのアナログ・トラ

ンシーバーのセッティングを調整するための PMA 設定ウィンドウを開きます。

■ PRBS(リスト)— ループバック・テストで使用する送信パターンを選択し、受信

エラー検出回路に期待される同一のパターンをセットします。

Cyclone V SoC開発キット 2013 年 11 月 Altera Corporationユーザー・ガイド

Page 35: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

5 章:ボード・テスト・システム 5–13ボード・テスト・システムの使用

HSMC タブHSMC タブでは、XCVR、LVDS、および CMOS のポートでのループバック・テストを

行うことができます。図 5–7 に、HSMC タブを示します。

1 このタブでは、BoardTestSystem.exe と同じディレクトリ内に存在する bts.ini ファイル

の 1 行目に QTS=ONを指定する必要があります。このファイルを削除、もしくは名前

の変更をすると、デフォルトではグレー・アウトされている古いバージョンのタブが

表示されます。詳しくは、同じディレクトリにある readme.txt を確認してください。

1 テストを正しく動作させるために、ループバックHSMCをHSMCポートAコネクタに装

着しておく必要があります。

以下の項で、HSMC タブのコントロールについて説明します。

スタート、ストップタブ右下の Start および Stop コントロールで、3 つのすべてのポートに対してテスト

を開始および停止することができます。

図5‒7. HSMC タブ

2013 年 11 月 Altera Corporation Cyclone V SoC開発キットユーザー・ガイド

Page 36: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

5–14 5 章:ボード・テスト・システムボード・テスト・システムの使用

XCVR、LVDS、CMOSループバック・テスト中に次の XCVR、LVDS、CMOS のステータス情報をそれぞれ表

示します。

■ Data rate— 現在の XCVR データ・レートを MBps(megabytes per second)単位で表示

します。

■ Freq—Mbps のデータ・レート周波数を、等価の MHz 単位で表示します。

■ bits—Start をクリックしてから送信されたビット数を表示します。

■ Inserted errors—Insert Error ボタンをクリックして挿入したエラーの数を表示します。

■ Detected errors— エラー・チェック回路で検出されたビット・エラーの数を表示し

ます。

■ BER— インタフェースのビット・エラー・レートを表示します。

■ PLL lock—SDI PLL がロックしている場合に、Yes を表示します。

■ Pattern Sync— レシーバが入力デーダ・パターンを検出した場合に、Yes を表示し

ます。

■ Start—PRBS データ・テストを開始し、モニタリング、およびライブ・テストの結

果による画面更新をします。

■ Stop—PRBS データ・テストを停止します。

■ Insert Error— 同梱のビデオ・ケーブルを使用してループバックした場合に、デー

タ・ストリームでレシーバによって検出されるエラーを挿入します。

Insert Error に関しては、3 つのポート間に違いがあります。

XCVR— デザインに 4 つのテスト制御ブロックがあるため、1 クリックで 4 つのエ

ラーを挿入します。

LVDS— デザインに 3 つのテスト制御ブロックがあるため、1 クリックで 3 つのエ

ラーを挿入します。

CMOS—1 クリックで 1 つのエラーを挿入します。

■ Clear—Detected errors カウンタをクリアします。

■ PMA Setting— 出力電圧、ループバック、およびイコライザなどのアナログ・トラ

ンシーバのセッティングを調整するための PMA 設定ウィンドウを開きます。

解析のために以下のセッティングが可能です。

■ Serial Loopback— 外部ループバック・ボードを使用せずに検証操作をするため

に、選択した TX 出力信号からオン・チップの RX 入力信号に配線を返します。

■ VOD— トランスミッタ・バッファの電圧出力(差動)を指定します。

■ Pre-emphasis tap

■ Pre— トランスミッタ・バッファのプリ・タップにプリエンファシスの量

を指定します。

■ First post— トランスミッタ・バッファの第 1 ポスト・タップにプリエンファ

シスの量を指定します。

■ Second post— トランスミッタ・バッファの第 2 ポスト・タップにプリエン

ファシスの量を指定します。

Cyclone V SoC開発キット 2013 年 11 月 Altera Corporationユーザー・ガイド

Page 37: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

5 章:ボード・テスト・システム 5–15パワー・モニタ

1 このタップのサポートは、デバイスとソフトウェアのバージョンに依存し

ます。

■ Equalizer— 受信イコライザを設定します。

■ DC gain— 受信イコライザの DC 部分を指定します。

■ PRBS— ループバック・テストで使用する送信パターンの選択、および同一のパ

ターンが予想される受信エラー検出回路を設定します。

パワー・モニタパワー・モニタは現在の電力情報についての測定および報告をします。 アプリケー

ションを起動するには、ボード・テスト・システム・アプリケーションで Power Monitor をクリックします。

1 パワー・モニタはスタンドアロンのアプリケーションとしても使用できます。

PowerMonitor.exe は <install dir>\kits\cycloneVSX_5csxfc6df31_soc\examples\board_test_system ディレクトリ内に存在しています。

Windows では、Start > All Programs > Altera > Cyclone V SoC Development Kit <version> > Power Monitor からアプリケーションを起動することができます。

パワー・モニタは、JTAG バスを介してボード上の MAX V デバイスと通信します。パ

ワー・モニタ回路が MAX V デバイスに接続することで、Cyclone V FPGA が消費してい

る電力の測定をすることができます。

1 パワー・モニタは、複数のマスタを備える I 2 C バスを介して電力を測定します。HPSが起動されている場合に、測定値にグリッチが表示されることがあります。GSRD や

他の Linux イメージが定期的に I 2 C バスにアクセスするため、1 または 2 サイクルの

不正確な測定の原因となります。多くのデザインでこの不正確な測定は解消し、正

確で安定した状態の測定に復帰します。

2013 年 11 月 Altera Corporation Cyclone V SoC開発キットユーザー・ガイド

Page 38: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

5–16 5 章:ボード・テスト・システムパワー・モニタ

図 5–8 に、パワー・モニタを示します。

以下の項で、パワー・モニタコントロールについて説明しています。

U34 および U26U34 および U26 グループは電源レールのグラフを示します。グラフはボードの電力

消費量の経時変化を mA で表示します。

緑色のラインは現在の値を示します。赤いラインは 後にリセットをしてから読み

出された 大値を示します。

1 グラフをクリックすると拡大することができます。元のサイズに戻すには、もう一

度クリックします。

Temp on 2978温度計コントロールは電源マネージャからの温度のみを表示し、FPGA の温度は表示

しません。

合計電力Total Power コントロールは、U34 および U26 各グループの 4 つのレールの合計を表

示します。

図5‒8. パワー・モニタ

Cyclone V SoC開発キット 2013 年 11 月 Altera Corporationユーザー・ガイド

Page 39: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

5 章:ボード・テスト・システム 5–17クロック・コントロール

コントロールこのグループには次のコントロールが含まれています。

■ Start— 電力をモニタリングするためのボードとの通信を開始します。

■ Stop— 電力をモニタリングするためのボードとの通信を停止します。

■ Update speed— グラフを更新する頻度を指定します。

■ Log Results—<install dir>\kits\cycloneVSX_5csxfc6df31_soc\examples\board_test_system に保存されるログ・ファイルを指定します。

■ MAX V version— 現在ボード上で実行されている MAX V コードのバージョンを示し

ます。The MAX V コードは <install dir>\kits\cycloneVSX_5csxfc6df31_soc\factory_recovery および <install dir>\kits\cycloneVSX_5csxfc6df31_soc\examples\max5 ディレ

クトリ内に存在しています。

1 コードの 新リビジョンは、アルテラ・ウェブサイトの Cyclone V SoC 開発

キットのページから入手することができます。

f 電源レールの情報についての表は Cyclone V SoC Development Board Reference Manual で入手可能です。

クロック・コントロールClock Control アプリケーションは、Si570(X1)または Si571(X3)プログラマブル・

オシレータを 10 MHz から 810 MHz までの任意の周波数に設定します。周波数は、小

数点以下 8 桁の精度の数字までサポートしています。

クロック・コントロール・アプリケーションは、スタンド・アロンのアプリケー

ションとして動作します。ClockControl.exe は

<install dir>\kits\cycloneVSX_5csxfc6df31_soc\examples\board_test_system ディレクトリ

内に存在しています。

アプリケーションを起動するには、Start > All Programs > Altera > Cyclone V SoC Development Kit <version> > Clock Control の順番でクリックします。

f Si570/Si571 および Cyclone V 開発ボードのクロック回路とクロック入力ピンについ

て、詳しくは Cyclone V SoC Development Board Reference Manual を参照してください。

2013 年 11 月 Altera Corporation Cyclone V SoC開発キットユーザー・ガイド

Page 40: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

5–18 5 章:ボード・テスト・システムクロック・コントロール

クロック・コントロールは JTAG バスを介してボード上の MAX V デバイスと通信しま

す。Si570 および Si571 プログラマブル・オシレータは 2 線式シリアル・バスを介し

て MAX V デバイスに接続されています。図 5–9 にクロック・コントロールの Si570タブを示します。

以下の項で、クロック・コントロールのコントロールについて説明しています。

シリアル・ポート・レジスタSerial port registers コントロールは、Si570 レジスタの現在の値を示します。

f Si570 レジスタについて詳しくは、Silicon Labs のウェブサイトで入手可能な

Si570/Si571 データ・シートを参照してください。(www.silabs.com)。

fXTALfXTAL コントロールは、シリアル・ポート・レジスタ値に基づいて計算された内蔵の

固定周波数 水晶発振子を示します。

fXTAL 値および計算方法について詳しくは、Silicon Labs のウェブサイトで入手可能な

Si570/Si571 データ・シートを参照してください。(www.silabs.com)。

ターゲット周波数Target frequency コントロールではクロック周波数を指定することができます。有効

な値は 10 ~ 810 MHz の間で、小数点以下 8 桁までの精度で指定できます。例えば、

421.31259873 は 100 ppm(parts per million)以内におさまります。Target frequency コ

ントロールは Set New Frequency コントロールと連携して動作します。

図5‒9. クロック・コントロール

Cyclone V SoC開発キット 2013 年 11 月 Altera Corporationユーザー・ガイド

Page 41: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

5 章:ボード・テスト・システム 5–19Quartus II Programmer を使用した FPGA の コンフィギュレーション

デフォルトDefault コントロールは、アクティブなタブに対応するオシレータの周波数をデフォ

ルト値に戻します。ボードの電源を再投入することでも、デフォルト値に戻すこと

ができます。

周波数設定の更新Set New Frequency コントロールは、選択したクロックのプログラマブル・オシレー

タ周波数を、Si570 (X1)および Si571 (X3)の Target frequency コントロールの値に

設定します。周波数の変更が有効になるまでに数ミリ秒かかることがあります。こ

の期間にクロック・グリッチが表示されることがあります。アルテラは、周波数を

変更した後には FPGA ロジックをリセットすることを推奨します。

Quartus II Programmer を使用した FPGA のコンフィギュレーション

Quartus II Programmer を使用して、FPGA を SRAM Object File(.sof)ファイルでコン

フィギュレーションすることができます。

コンフィギュレーションの前に以下を確認してください。

■ Quartus II Programmer および USB-Blaster II ドライバが、ホスト・コンピュータにイ

ンストールされている。

■ 開発ボードに USB ケーブルが接続されている。

■ ボードの電源がオンで、JTAG チェインを使用する他のアプリケーションが動作し

ていない。

Quartus II Programmer ウィンドウをすでに開いている場合は、ボードの電源を再投入

し、JTAG チェインを検出するための次のステップを実行します。

■ Quartus II の Programmer ウィンドウの Hardware Setup をクリックします。

■ JTAG チェインを適切に検出するために、USB-Blaster II を再度選択します。

FPGA のコンフィギュレーション以下のステップを実行します。

1. Quartus II Programmer を起動します。

2. Auto Detect をクリックし、JTAG チェイン内のデバイスを表示します。

3. Add File をクリックし、必要な .sof へのパスを選択します。

4. 追加したファイルの Program/Configure オプションをオンにします。

5. Start をクリックして、選択したコンフィギュレーション・ファイルを FPGA にダ

ウンロードします。プログレス・バーが 100%に達するとコンフィギュレーショ

ンは完了です。

2013 年 11 月 Altera Corporation Cyclone V SoC開発キットユーザー・ガイド

Page 42: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

5–20 5 章:ボード・テスト・システムQuartus II Programmer を使用した FPGA の コンフィギュレーション

1 Quartus II Programmer を使用してボード上のデバイスをコンフィギュレーションする

ことで、ボード・テスト・システムやパワー・モニタのような他の JTAG ベースのア

プリケーションのボードへの接続が切断されることがあります。コンフィギュレー

ションの完了後に、これらのアプリケーションを再起動します。

Cyclone V SoC開発キット 2013 年 11 月 Altera Corporationユーザー・ガイド

Page 43: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

2013 年 11 月 Altera Corporation

A. フラッシュ・メモリのプログラミング

この付録では、以下のメモリ・デバイスのためのプログラミング情報について説明

します。

■ CFI(common flash interface)フラッシュ・メモリ

■ QSPI(quad serial peripheral interface)フラッシュ・メモリ

■ SD カード・フラッシュ・メモリ

Cyclone V 開発ボードに同梱したフラッシュ・メモリは、表 A–1 に示す 3 箇所いずれ

かへの FPGA デザインの書き込みをサポートするために、PFL(parallel flash loader)オ

プション・ビットをあらかじめコンフィギュレーションされています。デフォルト

では PFL はディセーブルされています。CFI フラッシュ・メモリからの電源投入時の

FPGA プログラミングをイネーブルするために、SW2.3 を ON に設定します。

1 ボード・アップデート・ポータルをサポートするために、フラッシュ・メモリには

他にもいくつかのファクトリ・ソフトウェア・ファイルが書き込まれています。

ハードウェア・デザインが Quartus II ソフトウェアによって作成されているのと同様

に、これらのソフトウェア・ファイルは Nios II EDS によって作成されています。

CFI フラッシュ・メモリ

CFI フラッシュ・メモリ・マップ表 A–1 に、512 Mb CFI フラッシュ・デバイスのデフォルトのメモリ内容を示します。

c アルテラのツールに熟練するまではファクトリ・ハードウェア・イメージを上書き

しないことをアルテラは推奨します。意図せずにファクトリ・ハードウェアまたは

ファクトリ・ソフトウェア・イメージを上書きした場合には、3–7 ページの「CFI フラッシュ・デバイスのファクトリ・デフォルトへの復元」を参照してください。

表A‒1. フラッシュ・メモリ・マップのバイト・アドレス

ブロックの種類 K バイトでのサイズ アドレス・レンジ

Unused 44711 0x0145.635C - 03FF.FFFF

User hardware 2 6872 0x00DA.0000 - 0145.635B

User hardware 1 6872 0x006E.0000 - 00D9.635B

Factory hardware 6872 0x0002.0000 - 006D.635B

PFL option bits 32 0x0001.8000 - 0001.8080

Cyclone V SoC開発キットユーザー・ガイド

Page 44: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

A–2 付録 A: フラッシュ・メモリの プログラミングCFI フラッシュ・メモリ

Quartus II Programmer を使用した CFI フラッシュのプログラミングアルテラ CPLD の JTAG インタフェースを介して、フラッシュ・メモリ・デバイスを

間接的にプログラミングすることが可能です。アルテラ CPLD の JTAG ブロックは、

スペシャル JTAG モードでロジック・アレイとダイレクトにインタフェースします。

このモードでは、JTAG チェインはアルテラ CPLD のバウンダリ・スキャン・セル

(BSC)ではなくロジック・アレイを通過します。PFL メガファンクションは、以下

を実行するための JTAG インタフェース・ロジックを提供します。

■ Quartus II ソフトウェアが提供する JTAG ストリームの変換。

■ CPLD の I/O ピンに接続された CFI フラッシュ・メモリ・デバイスのプログラミング。

図 A–1 に、JTAG インタフェースを介して CFI フラッシュ・メモリ・デバイスをプロ

グラミングするためのブリッジとして機能しているアルテラ CPLD を示します。

フラッシュ・デバイスにユーザー・デザインをプログラミングするには、Quartus II Programmer で以下のステップを実行します。

1 以下に示すフラッシュの書き込みは SEL 2、1、および 0 LED の点滅を行い、また、パ

ワー・モニタ、クロック・コントロール、その他のロジック機能はサポートしてい

ません。

1. Quartus II ソフトウェアの Tools メニューで、Programmer をクリックします。

2. Programmer ウィンドウで Auto-Detect をクリックします。

1 USB BlasterやボードのエンベデッドUSB Blaster IIがHardware Setupの隣にリ

ストされていない場合は、2–3 ページの「USB-Blaster II ドライバのインス

トール」を参照してください。

3. Add File をクリックし、<install dir>\kits\cycloneVSX_5csxfc6df31_soc\factory_recovery\max2_PFL_writer.pof を開きます。

4. .pof ファイルの Program/Configure オプションをオンにします。

5. Start をクリックして、選択したコンフィギュレーション・ファイルを MAX V CPLD にダウンロードします。プログレス・バーが 100%に達するとコンフィギュ

レーションは完了です。

図A‒1. JTAG インタフェースを介した CFI フラッシュ・メモリ・デバイスのプログラミング

MAX II CPLD

CFI FlashMemory

AlteraFPGAConfiguration Data

CommonFlashInterface

PFLQuartus IISoftwarevia JTAG

Altera FPGA Not Usedfor Flash Programming

Cyclone V SoC開発キット 2013 年 11 月 Altera Corporationユーザー・ガイド

Page 45: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

付録 A: フラッシュ・メモリの プログラミング A–3CFI フラッシュ・メモリ

6. Auto Detect をクリックします。メインウィンドウに、MAX V の下に配置されたフ

ラッシュ・デバイスが表示されます。

7. デバイス・チェイン・ペインのフラッシュ・デバイスのアイコンをダブル・ク

リックし、Device’s Properties ダイアログ・ボックスを表示します。

8. Quartus II の Convert Programming Files ダイアログ・ボックスで生成されたフラッ

シュ・イメージ .pof ファイルを選択します。デフォルトのファイル名は

output_file.pof です。

9. フラッシュ・イメージ .pof が Quartus II Programmer の下に配置されると、Page_1および Option Bits をオンにします。(Page_0 は GSRD ファクトリ・デザインのた

めに予約されています。)

10. Start をクリックします。

11. フラッシュ書き込み処理の完了後にボードの電源を再投入し、処理が正常に完了

したことを示す MAX CONF DONE LED が点灯することを確認します。

12. アルテラは、フラッシュの書き込みが完了した後、Max V System Controller をファ

クトリ・デザインに復帰することを推奨します。そのために、Max V を

<install dir>\kits\cycloneVSX_5csxfc6df31_soc\factory_recovery\max<version>.pof でプロ

グラミングします。詳しくは、3–6 ページの「MAX V CPLD のファクトリ設定への

復元」を参照してください。

f フラッシュ・メモリのプログラミングについて詳しくは、パラレル・フラッシュ・

ローダ・メガファンクション・ユーザー・ガイドおよび Using FPGA-Based Parallel Flash Loader with the Quartus II Software を参照してください。

.sof ファイルの .pof への変換フラッシュ・プログラミング・ファイルを生成するには、Quartus II ソフトウェアを

を使用して .sof ファイルを .pof に変換する必要があります。

ファイルを変換するには、以下のステップに従います。

1. File メニューの Convert Programming Files をクリックします。

2. Programming file type で Programmer Object File (.pof)を指定して、ファイル名を

設定します。

3. Configuration device からこのキットの CFI デバイスの CFI_512Mb を選択します。

4. コンフィギュレーション・データを追加するには、Input files to convert の下の、

SOF Data を選択します。

5. Add File をクリックして、追加する .sof ファイルを選択します。

他の .sof ファイルのデータを異なるページに格納する場合には、Add SOF page を

クリックします。新しいページに .sof ファイルを追加します。

6. SOF Data を選択し、Properties でページ番号と名前を設定します。

7. Address mode for selected pages の下で Appendix A. 表 A–1 のメモリ・マップに

0x006E.0000 と記載されている User Hardware 1 のオフセットを選択します。

2013 年 11 月 Altera Corporation Cyclone V SoC開発キットユーザー・ガイド

Page 46: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

A–4 付録 A: フラッシュ・メモリの プログラミングQSPI フラッシュ・メモリ

QSPI フラッシュ・メモリ

Quartus II Programmer を使用したQSPIフラッシュのプログラミングQSPI フラッシュはファクトリ・デフォルトでのプログラミングをされていませんが、

quartus/bin ディレクトリに存在する quartus_hps.exe を使用してこのデバイスをプロ

グラミングすることができます。このツールを使用するためには、コマンド・ウィ

ンドウを開き、ディレクトリを 13.0 以降のインストレーションに変更します

(例:c:\altera\13.0\quartus\bin)。アドレス 0 から始まる QSPI フラッシュにファイル全

体をプログラミングするために以下を入力します:

quartus_hps.exe -c <programming cable index> -o P <flash_boot_image.bin>

PC に接続されている唯一のボードが Cyclone V SoC ボードである標準的な設定では、

次のコマンドを実行して QSPI フラッシュを検出することができます。

quartus_hps.exe -o 1 -c1 <enter>

このツールを使用するためには、BOOTSEL1(J29)のジャンパ・ピン 1-2 をショート

させ、ボードを QSPI ブート・モードに設定する必要があります。デフォルトのポジ

ションは 2-3(SD カード)です。設定を有効にするには、ジャンパを変更した後に

ボードの電源を再投入する必要があります。

ヘルプおよび他のオプションについては、quartus_hps.exe --helpを入力してくだ

さい。

f 詳しくは、RocketBoards.org の SoC Board QSPI Boot を参照してください。

SD カード・メモリ

SDカード・ブート・イメージのプログラミングBSEL ジャンパでの選択により、SD カードは HPS のデフォルト・ブート・ソースで

す。デザインのカード・ソケットは microSD カード用です。SoC 開発キットには、

microSD カード、microSD ~標準 SD カード・アダプタ、および USB プログラミン

グ・アダプタが同梱されています。

SD カードをプログラミングするには、以下のステップを実行します。

1. USB プログラミング・アダプタに SD カードを挿入し、PC の USB ポートにプログ

ラミング・アダプタを挿入します。

2. Windows では、フラッシュ・デバイスの使用目的を訊くポップアップ・ウィンド

ウが表示されます。SD カードが装着されているドライブのアルファベットを確

認してから、Cancel をクリックします。

ファイル・システムが異なるため、ファイルを SD カードにドラッグ・アンド・

ドロップすることはできません。Windows 用の Win32DiskImager、または Linux 用

の ddコマンドなどのディスク・イメージ用のプログラムを使用する必要がありま

す。NIOS II Embedded Development System(NiosII EDS)のような Cygwin のインス

トールを使用することもできます。

3. Start > All Programs > Altera <version> > Nios II EDS > Nios II Command Shell をクリッ

クして、Nios II Command Shell を起動します。

Cyclone V SoC開発キット 2013 年 11 月 Altera Corporationユーザー・ガイド

Page 47: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

付録 A: フラッシュ・メモリの プログラミング A–5SD カード・メモリ

4. シェルで、コマンド ls /dev <enter>を入力します。

SD カードは通常、存在する他のデバイスに応じて、sda、sdb、あるいは sdc のよ

うにマウントされます。

5. 確認のために、カードを取り外してから ls /dev <enter>を入力します。

6. コマンドを 初に入力したときとの違いを確認します。

7. SD カードを再び挿入し、もう一度名前を確認します。

8. dd if=<boot_image_filename.img> of=/dev/<sd_card_name> <enter>を入力しま

す。

Linux ユーザーも同一の ddコマンドを使用します。

1 このプログラミング・コマンドを使用すると ofコマンドで指定され、デバ

イス上で検出されたものが何であっても上書きしてしまうので注意が必要

です。

f 詳しくは、SoC EDS User Guide および、RocketBoards.org を参照してください。

2013 年 11 月 Altera Corporation Cyclone V SoC開発キットユーザー・ガイド

Page 48: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

A–6 付録 A: フラッシュ・メモリの プログラミングSD カード・メモリ

Cyclone V SoC開発キット 2013 年 11 月 Altera Corporationユーザー・ガイド

Page 49: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

2013 年 11 月 Altera Corporation

追加情報

この章では、この資料とアルテラについての追加情報を提供しています。

改訂履歴以下の表に、本資料の改訂履歴を示します。

アルテラへのお問い合わせアルテラ製品に関する 新情報の確認先については、次の表を参照してください。

表記規則本書では、以下の表に示す表記規則を使用しています。

日付 バージョン 変更内容

2013 年 11 月 1.1 Enperion の電源用部品を使用したプリント基板リビジョン D およびシリコン製品のための更新。

2013 年 5 月 1.0 初版

お問い合わせ先(1) お問い合わせ方法 アドレス

技術的なご質問 ウェブサイト www.altera.co.jp/support

技術トレーニングウェブサイト www.altera.co.jp/training

電子メール [email protected]

製品資料 ウェブサイト www.altera.co.jp/literature

一般的なお問い合わせ 電子メール [email protected]

ソフトウェア・ライセンスに関するお問い合わせ

電子メール [email protected]

注:

(1) 詳しくは、日本アルテラまたは販売代理店にお問い合わせください。

書体 意味

太字かつ頭文字が大文字コマンド名、ダイアログ・ボックス・タイトル、ダイアログ・ボックス・オプション、およびその他の GUI ラベルを表します。例:Save As ダイアログ・ボックス。GUI エレメントの場合は、文字表記は GUI に準じます。

太字

ディレクトリ名、プロジェクト名、ディスク・ドライブ名、ファイル名、ファイルの拡張子、ダイアログ・ボックス・オプション、ソフトウェア・ユーティリティ名と GUI ラベルを表します。例:\'designs ディレクトリ、D: ドライブ、および chiptrip.gdf ファイル。

斜体かつ頭文字が大文字 資料のタイトルを表します。例:Stratix IV Design Guidelines.

Cyclone V SoC開発キットユーザー・ガイド

Page 50: Cyclone V SoC開発キット・ユーザー・ガイドDeveloper Resource Center 開発キットでのSoC ハードウェア・デザイン 開発。Altera SoC Embedded Design Suite

Info–2 追加情報表記規則

c キット内容の変更によって生じる電磁妨害は、ユーザーの責任となります。

この装置は、産業用の研究環境でのみ使用するように指定されています。

斜体

変数を表します。例:n + 1

変数名は、山括弧 < > で囲んでいます。例:< ファイル名 > および < プロジェクト名 >.pof ファイル。

頭文字が大文字キーボード・キーおよびメニュー名を表します。例:Delete キー、Optionsメニュー。

「小見出しタイトル」かぎ括弧は、資料内の小見出しおよび Quartus II ヘルプ・トピックのタイトルを表します。例:「表記規則」。

Courierフォント

信号名、ポート名、レジスタ名、ビット名、ブロック名、およびプリミティブ名を表します。例:data1、tdi、および input。アクティブ Low 信号は、末尾に付加した n で表します。例:resetn

コマンドライン・コマンド、および表示されているとおりに入力する必要があるものを表します。例:c:\'designs\tutorial\chiptrip.gdf。

また、報告ファイルのようにファイルに含まれているセクション、ファイルに収容されている要素への参照(例:AHDL におけるキーワードSUBDESIGN)、およびロジック・ファンクション名(例:TRI)も表します。

r 矢印は、Enter キーを押すことを示します。

1.、2.、3.、およびa.、b.、c. など

手順など項目の順序が重要なものは、番号を付けたリスト形式で表記しています。

■ ■ ■ 項目の順序が重要ではないものは、黒点付の箇条書きで表記しています。

1 指差しマークは、要注意箇所を表します。 h 疑問符は、関連情報を持つソフトウェア・ヘルプ・システムを案内します。

f 足跡マークは、詳細情報の参照先を示します。

m マルチメディア・アイコンは、関連するマルチメディア・プレゼンテーションを案内します。

c 注意のマークは、製品または作業中のデータに損傷を与えたり、破壊したりするおそれのある条件や状況に対して注意を促します。

w 警告のマークは、ユーザーに危害を与えるおそれのある条件や状況に対して注意を促します。

封筒のマークは、アルテラ・ウェブサイトのメール配信サービス・センターページへのリンクです。ここでは、アルテラの文書の更新通知を受け取るためのサイン・アップをすることができます。

フィードバック・アイコンでは、ドキュメントについてアルテラにフィードバックを送信することができます。フィードバックの受付け方法は、各文書によって異なります。

書体 意味

Cyclone V SoC開発キット 2013 年 11 月 Altera Corporationユーザー・ガイド