簡易FPGA書き込み器

FPGA コーナ
ダウンロード・データあります
高嶺の花 FPGAも書き込み器があれば試しやすい!
LPC1343 ボードで作る
ザイリンクス対応
簡易FPGA書き込み器
よし ひろし
FPGA（Field Programmable Gate Array）は，内
蔵 SRAM にコンフィグレーション・データ（回路情
報を表すデータ）を書き込むことで，回路を好きに
構成することができます．外付けの ROM にデータ
を書き込んでおいて電源投入時に読み込むようにす
る方法と，電源投入状態で外部から SRAM に直接書
き込む方法があります．
書き込み器は一般にダウンロード・ケーブルとい
い，1 万円くらいはする場合が多いです．
本稿では，3 〜 4000 円ていどで入手できる ARM
Cortex-M3 搭載 LPC1343 基板をザイリンクスの FPGA
書き込み器として動かせる，筆者が作成したファー
ム ウ ェ ア を 紹 介 し ま す． 写 真 1 に 示 す よ う に，
Spartan-3 や Spartan-6 の コ ン フ ィ グ レ ー シ ョ ン・
データを，外付け SPI フラッシュ・メモリや FPGA
内蔵 SRAM に書き込んで，動かすことができまし
た．
（編集部）
FPGA 書き込み器の概要
書籍「ARM32 ビット・マイコン電子工作キット」
（CQ 出版社）には，LPC1114 なる DIP 形状のマイコン
が 2 個付属しています．さらに，LPC1114 に動作プロ
グラムを書き込める LPC1343 基板（トラ技チョコッ
ト・プログラマ，図 1）が付属しています．
基板に搭載されている LPC1343 は，
ARM Cortex-M3
シリーズのマイコンです．フラッシュ ROM が 32K バ
イト，SRAM が 8K バイトと小容量ですが，USB でパ
ソコンと容易に接続できるのが特徴です．
LPC1343 マイコンはブートローダを標準搭載して
います．ファームウェア入れ替え時はパソコン上で
USB メモリとして認識するので，パソコン上から作
成したプログラム・ファイルを入れ替えるだけです．
USBインターフェースとUART回路を内蔵しており，
USB をシリアル（UART）に変換するファームウェア
を書き込めば，USB 対応の FPGA 書き込み器になり
ます（図 2）．
本稿では筆者が作った LPC1343 基板を FPGA 書き
2014 年 7 月号
FPGAの書き込みモードを決める
M0-M2はDIPスイッチで設定でき
るようにする．今回使用したマス
タSPIモードは，M2：
“0”
，M1：
“0”，M0：“1”
ターゲットFPGA：
Spartan-3A
（ザイリンクス）
LPC1343基板による
FPGA書き込み器
10ピン・ケーブル
FPGA搭載基板
写真 1　Cortex-M3 搭載 LPC1343 ボードで簡易 FPGA 書き込み器
を作ってみた
高嶺の花 FPGA も書き込み器が用意できれば試しやすい!
込み器として動かすためのファームウェアを紹介しま
す．
パソコンから書き込み器は，USB HID デバイスと
して認識されます．
▶ LPC1343 基板の入手方法
（1）書籍「ARM32 ビット・マイコン電子工作キット」
を入手する
（2）CQ 出版 WebShop から入手する（6 月発売予定）
URL：http://shop.cqpub.co.jp/
● 実験用回路
全体の構成を写真 1 に示します．
パソコン→ LPC1343 基板→ FPGA 搭載基板を接続
するだけです．FPGA 搭載基板には動作確認のための
スイッチと LED，7 セグメント LED を接続しています．
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