转—— SOC初体验之HPSFPGA

Zedd

转—— SOC初体验之HPSFPGA

拿到板子有2 3天了，板子到手第一件事情当然跑跑例程  熟悉开发流程  希望这块帖子能帮助一些初学者熟悉FPGA到HPS的通信
开发环境：WIN7 64位  quartus 14.0以及相关的组件  本次实验只用到了QSYS和SoC EDS 14.0 Command Shell
硬件：PC机一台      DE1-SOC 开发板一块     网线 usb jtag各一根   一张4G以上的TF卡
7 G, W% b2 }, ], N& ?6 Z- W8 y在开始之前先稍微介绍下de1-soc和其配套资料

& o% k: h: U9 n6 o大概框图就是酱    HPS FPGA   其实要了解的多太多 soc的内部结构真的需要好好研究  没事就看看文档吧
  P0 l8 g% ?6 u/ j7 ~友晶的板子在大家的眼里不外乎2个印象   第一个当然就是精美  高大上 第二个就是价格了
  o* w3 [' t: ^' o) d但是这块板子的性价比我可以说除了某些淘宝初学者的低端板卡  性价比是相当高的
' Q% U. s) A: h8 y2 r% I. v1 I
大部分资料均在友晶官网下载
http://www.terasic.com.cn/cgi-bi ... 182&No=870&PartNo=4
. n- K1 X" Y  S' i/ o基本够用  除了opencl暂时用不到  其余的都下下来吧  本次实验用到了DE1_SoC_SD.img（yocto linux）和tools里面的一些小工具 驱动。  
: B- v1 ?; s& t; s% J, K$ r$ X
/ T" s: O& M6 I# E0 X/ b大概看了一下   FPGA一侧的资料和以往友晶的de1 de2系列差不多  之前玩过的可以跳过了
) @7 Q& ?1 X+ A: w1 A0 |1 e: G: L# Q亮点是给OPENCL开发的资料  不过暂时玩不转   等待牛人出的书 希望能在活动结束前出版（据我了解至少有2本OPENCL的书 一本是西电已经出版的DE1soc配套书籍  讲得不多   另外一本是一名成电教师所编写 估计明年年后能出来）

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闲话到这里了  现在开始本次HPSFPGA实验
. Q* E: a* x8 g' a首先开始第一部分
, N+ S7 l& N5 o6 A9 F2 p/ K- j* F
系统架构如图所示
1.新建一个工程HPSFPGA  器件选取什么的就省略啦
0 W& j. i8 S, L2.点击assignmens中的inport assignmens  选择附件中的DE1SOC.QSF 点击OK
) e" l; b: e! I; F, z9 k7 O
3.点击右上角qsys按钮
# H3 m$ F9 Z* I9 C将一个勾点掉
3 ?3 n* M* G  s$ F" `
. y5 }7 P; T3 O+ b将框中的清空

8 j, S: U1 I1 v: S然后点击左上角ip目录  processors and Peripherals---Peripherals--- PIO (Parallel I/O)  
按顺序新建2个10位的外设  分别命名为led和sw
* n+ e) ]& o5 [! G1 U# `2 l5 n# K参数分别如图 led------ output  10bit  将地址最后3为改为3ff
/ X0 _% Q: c) }3 v) h" N
# L; A) e$ q& b  L5 o9 u) k/ Z连接CLK  RESET  S1  双击后面的external_connection 名字改为如图所示


3 T% p7 D( ]8 l% I# j& N' Msw--------input  10位
" }4 Y5 Z% _6 y# ?/ O5 C6 i/ w2 }
4 a+ D1 y8 s: W2 f- _4 d0 F& ^连接CLK  RESET  S1  双击后面的external_connection 名字改为如图所示

( M) [. d9 \* \) T
然后点击System----Assign base address、

- [% q. X  y& Y$ ^
' g/ d' F! x% ~0 ?
接下来开始繁琐得设置各个参数 双击HPS_0

5 }0 a- X/ z2 }6 }
( y" K! Z$ j" x0 ?
- J, q) b: [/ ]- {

' [: A2 n* j/ T' a: d& i/ r% z6 w


4 h$ A0 d* b) x


到这里qsys的设置就完成了   generate hdl
. v/ Y) _9 _" V" K; ^回到quartus 将附件中的HPSFPGA.vhd加入工程之中    点击TOOLS----TCL script
8 @& n7 Q1 R) e8 _. G- n7 g0 ~* v运行图中第一个和第二个文件

然后编译工程   生成sof文件  工程到此成功
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' c5 @* Y! F* S0 ~2 f/ X* f接下来开始第二部分
编写llinux yocto下的程序，运行在hps中
" t5 [) R1 i7 J首先是sh文件   可以参考附件中的generate.sh
#!/bin/sh
7 `4 n( u: l6 a+ Jsopc-create-header-files \
"./hps_fpga.sopcinfo" \
: K3 n8 f9 }' B5 y' N- x--single hps_0.h \
3 u! D. o7 H. z4 ]' ?--module hps_0
4 J9 b" W9 N5 N3 U
打开SoC EDS 14.0 Command Shell  按图所示生成hps_0(这个文件包含了qsys组件的信息，我们这次用的是led和switch）
4 U; {1 m! _" b0 g4 m( [8 v
然后编写程序  也可以直接拷贝附件中的main.c和makefile
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, D5 x; r2 P" a+ P* Z9 ?第三部分
4 D  H! [: ]$ E! Q2 }: x& A按照官方文档制作sd卡的image  电脑安装串口通信软件和驱动  
0 J1 p$ E# t. _$ E然后将sd卡放入开发板  打开电源
% \2 x" M$ f& f: s% F5 b7 f  I可看到如下信息
3 W& }4 j$ E! s7 r, @: Q
1 p9 U0 x% ^' {- c, o& A6 {: |+ ]9 I系统为yocto 1.3
6 k8 G/ a% B0 ^. n# A: S0 K回到quartus 将soc文件下载进开发板
) j" M% a5 W. G; M0 ]( _; `1 i

* `( c4 j7 H: ~7 Y5 o& d7 O
" I1 c" o( `, e! J/ O& k
在按图串口输入一下命令 root    ifconfig eth0 192.168.110.10
! W# Q1 S0 l- U1 z
) P! S) T# ]3 w$ `- `5 i用网线将PC机和开发板相连   并将PC本地IP设置为192.168.110.9
9 b. V8 w6 A/ D0 |& t, kping一下
5 p  N! i2 l- M& R# q6 s4 s5 S7 \
输入 scp FPGAHPS root@192.168.110.10:/home/root

( V( P' f6 O$ a* B! F
密码默认为：terasic
8 L; Y' a# b% f3 t+ @6 l
串口输入ls   可以看见HPSFPGA文件

- L8 r7 f6 {5 \! \按图所示输入命令   实验成功完成
% \! b" h+ [: o2 |+ T( }

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