Comments
Description
Transcript
II マイコン活用ガイド
® Nios II マイコン活用ガイド 【CHAPTER No：010Cmn】 対象品： 目次 Nios II マイコンボード紹介 2 ステップ 1 AuCE C3 製品紹介 2 ステップ 2 AuCE C3 構成 3 ステップ 3 関連ドキュメント概略 10 1 Nios II マイコン活用ガイド Nios II マイコンボード紹介 ステップ1 AuCE C3 製品紹介 AuCE C3 は、ソフトコア・プロセッサ・Nios II（アルテラ社）を搭載可能なマイコンボードです。 弊社の基本ソフトウェアをインストールし、FPGA 開発者のデザインと Nios II を組み合わせること で、パソコン端末から、容易に FPGA のユーザーロジックを制御できるようになります。また、AuCE C3 は豊富なユーザ I／O（拡張コネクタ）を装備しており、お客様の開発ソリューションにあわせ、 柔軟に対応することが可能です。 ・ アルテラ社 エンベデッド・プロセッサ Nios II 対応 ・ アルテラ社 Cyclone III 搭載 ・ マイコンボードに必要な、基本的な機能デバイス、コネクタを標準装備 ・ ミスポ社 NORTi（リアルタイム OS）動作確認済 ・ 機能拡張用、外部入出力ピン使用可能。 ・ 外形寸法（90mm×55mm） 2 Nios II マイコンボード紹介 ステップ2 AuCE C3 構成 AuCE C3 は、以下２種類のボードに分類されます。 ・ C3-Module ・ 拡張ボード C3-Module 拡張ボード（例） C3-Module は、単体でも使用することができますが、お客様がご希望の機能を「拡張ボード」側 に設け、C3-Module と接続することにより、様々な用途に使用することが出来ます。 なお関連のドキュメントでは、C3-Module、あるいは C3-Module と拡張ボードを組み合わせての 構成を総称し、「AuCE C3」と表記します。 3 Nios II マイコン活用ガイド 「C3-Module」は、基本となるベースボードで、マイコンとして動作するために必要な資源を実 装しています。 「C3-Module」 表面 背面 FPGA： アルテラ社 Cyclone III EP3C25F324 CPU： アルテラ社 Nios II メモリ： SRAM／2M バイト、Flash／16M バイト 外部 I/F： ユーザ I/O 80PIN、JTAG I/F 1PORT、USB（Serial）1PORT、 AD コンバータ 2PORT、デバッグ SW＆LED 次ページに、機能ブロック図を記載します。 4 Nios II マイコンボード紹介 「C3-Module 機能ブロック図」 5 Nios II マイコン活用ガイド 以降、拡張ボードと、その接続について説明します C3-Module の背面には、拡張ボードと接続するための、拡張コネクタを、以下のように搭載して います。 「拡張コネクタ（C3-Module 背面）」 拡張コネクタ 拡張コネクタ C3-Module コネクタ接続 追加機能利用 可能 ！ 拡張ボード 次ページに、C3-Module と拡張ボードの接続例を示します。 6 Nios II マイコンボード紹介 以下は、拡張ボードにより、LAN、CF、RS-232C、汎用 I/O の機能追加を行った例です。 拡張コネクタを利用し、 LAN、CF、シリアル機能を 追加、利用可能 ！ 7 Nios II マイコン活用ガイド 弊社では、標準的な機能用途として、拡張ボードを含む、２つのキットを準備しています。導入用 の構成として、ご活用ください。 ・ Advanced KIT ・ Basic KIT Advanced KIT 構成図 拡張ボード RS-232C 2CH 3.3V IN 拡張ボード上に、以下機能を実装 LAN I/F、CF I/F、RS-232C I/F、 ユーザ I/O 以 降 、 関 連 の ド キ ュ メ ン ト で は 、 Advanced KIT に 含 ま れ る 、 上 記 拡 張 ボ ー ド を 、 「Embedded_CF_LAN」と表記します。 8 Nios II マイコンボード紹介 Basic KIT 構成図 拡張ボード 拡張ボード上に、以下機能を実装 ユーザ I/O 最大 80 ピン 以降、関連のドキュメントでは、Basic KIT に含まれる、上記拡張ボードを、 「Unv_2.54TH」 と表記します。 9 Nios II マイコン活用ガイド ステップ3 関連ドキュメント概略 本ステップでは、AuCE C3 を、より活用していただくための、各種ドキュメントの構成と、ご覧 いただく流れを記載しています。 「Basic KIT」と「Advanced KIT」にて、一部流れが異なりますので、当該構成と、フローをご 覧ください。 「Basic KIT の構成」 ■ Nios II マイコンボード紹介 マイコンボードの概要を確認します。（本書） ■ マイコンの動作を確認しましょう マイコンボードに実装の、基本ソフトを用いて、各機能デバイスの動作を確認します。パソコンと AuCE C3 を接続するために、USB を使用します。 「USB を使ってみましょう」をあわせご確認くだ さい。 ■ マイコンの仕様を確認しましょう 各種サンプルが動作する、マイコンの仕様を確認します。 ■ 開発環境を準備しましょう Nios II のソフト開発に必要な各種機材、ツールを準備します。また、サンプルソース等、各種フ ァイルを、パソコンにコピー、セットアップします。 ■ ソフトウェアを作成しましょう ソフトウェアを作成するツール「Nios II IDE」を操作し、簡単なソフト（Hello world）を作成、 動作を確認します。 ■ 周辺デバイス制御の事例紹介 「ソフトウェアを作成しましょう」の手順をベースに、AuCE C3 に搭載している各種周辺機能の 制御方法を確認します。 ■ ソフトウェア開発ツールの事例紹介 ソフトウェアを作成するツール「Nios II IDE」を用いた、ソフトウェアデバッグの方法を確認し ます。 10 Nios II マイコンボード紹介 START Nios II マイコンボード紹介 マイコンの動作を確認しましょう マイコンの仕様を確認しましょう 開発環境を準備しましょう ソフトウェアを作成しましょう 周辺デバイス制御の事例紹介 ソフトウェア開発ツールの事例紹介 END 11 Nios II マイコン活用ガイド 「Advanced KIT の構成」 ■ Nios II マイコンボード紹介 マイコンボードの概要を確認します。（本書） ■ マイコンの動作を確認しましょう マイコンボードに実装の、基本ソフトを用いて、各機能デバイスの動作を確認します。 ■ マイコンの仕様を確認しましょう 各種サンプルが動作する、マイコンの仕様を確認します。 ■ 開発環境を準備しましょう Nios II のソフト開発に必要な各種機材、ツールを準備します。また、サンプルソース等、各種フ ァイルを、パソコンにコピー、セットアップします。 ■ ソフトウェアを作成しましょう ソフトウェアを作成するツール「Nios II IDE」を操作し、簡単なソフト（Hello world）を作成、 動作を確認します。 ■ 周辺デバイス制御の事例紹介 「ソフトウェアを作成しましょう」の手順をベースに、AuCE C3 に搭載している各種周辺機能の 制御方法を確認します。 ■ リアルタイム OS の事例紹介 リアルタイム OS とミドルウェアを用いた、LAN 通信機能を確認します。 ■ ソフトウェア開発ツールの事例紹介 ソフトウェアを作成するツール「Nios II IDE」を用いた、ソフトウェアデバッグの方法を確認し ます。 12 Nios II マイコンボード紹介 START Nios II マイコンボード紹介 リアルタイム OS の事例紹介 マイコンの動作を確認しましょう ソフトウェア開発ツールの事例紹介 マイコンの仕様を確認しましょう END 開発環境を準備しましょう ソフトウェアを作成しましょう 周辺デバイス制御の事例紹介 以上で、Nios II マイコンボードの説明を終わります。関連のドキュメントをご覧いただき、AuCE C3 の豊富な機能をご体験ください。 13 Nios II マイコン活用ガイド 注意事項 １．活用ガイド上のアイコン 絵記号の意味 この記号は必ず行っていただきたい行為を告げるものです。 この記号は禁止行為を告げるものです。 この記号は注意（警告的な）を促す内容を告げるものです。 参照 関連する項目や参考にすべき項目を示します。 NOTE 操作や解説を補足する追加情報を示します。 MEMO MEMO 知っておくと良い知識ヒントなどを示します。 ２．演習中のトラブル等の注意事項 活用ガイドはスムーズに演習が進められるように構成されています。そのため効率の良いショ ートカット等は記載されておりません。アルテラ社開発ツールは非常に自由度が高いですが、ま ずは記載手順で進めていただくことをお勧めします。もし、操作ミスをしてしまったときは、１ つ前のステップからやり直してみてください。 本文中、ツールの都合上どうしても後戻りできない部分があります。手順を十分に理解の上、 演習を進めることをお勧めします。 ３．基本的な操作手順が知りたいときは ① 開発ツールの基本操作や、応用操作の情報が必要な場合は、開発ツールのヘルプか、アルテラ 社 Web サイトの技術情報資料を検索してみてください。 Nios II ソフトウェア開発マニュアル名 ：Nios II Software Developer's Handbook Nios II マニュアル名 ：Nios II Processor Reference Handbook Quartus II マニュアル名 ：Quartus II Development Software Handbook ② 複雑な内容について、直接情報を入手されたい場合は、アルテラ社の販売代理店にお問い合わ せください。 14 ４．活用ガイド内容のサポートについて 活用ガイド記載の手順、操作ミスへの対応、不明点等に関する質問にはお答えできませんので ご了承ください。 FPGA や Flash メモリに書き込みが行えない等、ハードウェアの問題が発生した場合、「AuCE C3-Module Basic KIT」、「AuCE C3-Module Advanced KIT」ご購入の方のみを対象とし、AuCE C3 ユーザーズガイドに記載のサポートを実施しています。ユーザーズガイドを参照の上ご連絡くだ さい。なおターゲットボードに電源が入っているか、正しいケーブル接続となっているかの確認、 AuCE C3 以外の他環境で同様の手順を実施することで、問題が解決するケースもあります。事前 に確認いただくことを推奨いたします。 なお AuCE C3 による受託開発等と、カスタム Nios II 開発、Nios II ソフトウェア開発について は、有償サポートを行っております。有償サポートのお問い合わせについては、ご購入の販売代 理店にお問い合わせください。 ５．AuCE C3 製品に関するお問い合わせは 東京エレクトロニツクシステムズ株式会社 AuCE 製品担当 e-mail：[email protected] ・直接のお問い合わせは、弊社サポート宛ての e-mail のみ受け付けますが、内容によりご回答できない場合があります。 ６．活用ガイドの改善と情報の Web サイト公開 活用ガイド記載の内容に変更が入った場合は、弊社 Web サイトに情報提示する予定です。 URL：http://www.tecs.toshiba.co.jp/ ７．アルテラ社の情報について 各開発環境とソフトウェアの組み合わせ等や、Quartus II、Nios II、Cyclone III シリーズに関す る情報、アルテラ社製品情報に関してはアルテラ社の販売代理店にご質問ください。 最新のアルテラ社のデバイス情報や、開発ツールの情報は以下を参照してください。 ホームページ URL アルテラ社 http://www.altera.co.jp/ アルティマ社（アルテラ社販売代理店） http://altimanet.com/altera/ ※ 各情報へのリンクは予告無く変更される場合があります。 ８．Nios II ワークショップ教育情報 アルテラ社の販売代理店において、Nios II と開発ツールの無料教育を開催しており、Nios II の 実習が体験できます。これから Nios II 開発を始める方には最良の内容です。 詳細と開催日については、アルテラ社の販売代理店にお問い合わせください。 15 改訂履歴 2008 年 10 月 6 日 初版 本書の内容は改良その他により適宜改訂されます。 ■ 免責 本製品および、本製品付属のソフトウェアの使用または、使用不能から生じた損害、逸失利益、 および第三者からのいかなる請求についても、弊社は一切責任を負いません。 ■ 使用制限 本書は同一企業または法人において、複数者が利用することができますが、以下の制限があり ますので、ご注意ください。 ・ 本書の売却、譲渡、賃貸または、その他いかなる方法であっても、第三者に使用させること を禁じます。 ・ 本書を購入した企業または法人内の教育以外で、弊社に無断で、有償・無償にかかわらず、 本書を利用した教育・セミナーを行うことを禁じます。 ・ 本書は国内のみで使用し、国外への持ち出しを禁じます。 ■ 販売制限 本製品は国内のみの販売とし、弊社に無断で、国外販売・転売を禁じます。 ■ 著作権について 本書の著作権は、東京エレクトロニツクシステムズ株式会社に属します。 本書の内容の一部または全部を無断で他に転載・複製することを禁じます。 ■ 商標について 本書で使用されている会社名、製品名は、各社の商標または登録商標です。 Avalon、Cyclone III、Nios II、Quartus II および USB-Blaster は、Altera Corporation の商 標または登録商標です。 NORTi は、株式会社ミスポの登録商標です。 Copyright 2008 Tokyo Electronic Systems Corporation ALL rights reserved. 16