中京大学電気電子工学科
ディジタル回路とHDL


FPGAボード初期化データ

実行ではなく,保存して利用してください.

FPGAボード初期化の方法

  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,コンパイルする
  6. ToolsメニューからProgrammerをクリックする(もし「Hardware Setup...」の右側が「No Hardware」などで「USB-Blaster」でない場合は,「Hardware Setup...」をクリックして「USB-Blaster」を選択する)
  7. StartボタンをクリックしてFPGAへ書き込む
  8. 動作(LEDが左右にブリンクする)を確認する
  9. (最終講義終了時には,次または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.

開発ツールのインストール方法

自宅のWindows PCにインストールして自習することができます.
(ファイルのダウンロードの際に,ALTER社にユーザ登録(無料)を求められる場合があります.また,パソコンの管理者権限が必要になる場合があります)
  1. ALTERA社のダウンロードページにアクセスする.
  2. ソフトウェアセレクターから,「バージョン13.1」→「ウェブ・エディション ソフトウェア」を選択する.
  3. 表示されたソフトウェアをすべてダウンロードする.(DVDイメージをダウンロードしてDVDからインストールしてもよい)
  4. まず「QuartusSetupWeb-13.1.0.162.exe」を実行してQuartusII Web Editionをインストールする.
  5. 次に「ModelSimSetup-13.1.0.162.exe」を実行してModelSim-Altera Starter Editionをインストールする.
上記でインストールは完了ですが,ヘルプファイルもインストールしたい場合は,「追加ソフトウェア」として「QuartusHelpSetup-13.1.0.162.exe」もダウンロードして実行してください.

実際にパソコンにFPGAボードを接続して動作させる場合には,次の手順でドライバを追加インストールする必要があります.

  1. パソコンとFPGAボードをUSBケーブルで接続します.
  2. FPGAボードの電源LEDが点灯することを確認します.
  3. Windowsのデバイスマネージャーを開き,「ほかのデバイス」に「USB-Bluster」が表示されるていることを確認します.
  4. 「USB-Bluster」を右クリックし,メニューから「ドライバーソフトウェアの更新」を選択します.
  5. 「コンピュータを参照してドライバーソフトウェアを検索します」をクリックします.
  6. 「次の場所でドライバーソフトウェアを検索します」の「参照」をクリックし,
    C:\altera\13.1\quartus\drivers\usb-blaster
    を指定し,「次へ」をクリックします(「サブフォルダーも検索する」にもチェックを入れておきます).
  7. Windowsセキュリティの警告が表示されますが,「このドライバーソフトウェアをインストールします」をクリックして進みます.
  8. インストール完了の表示を確認します.
USBドライバーが正しくインストールされたか確認するには,Windowsのデバイスマネージャーで「ユニバーサルシリアルバスコントローラー」内に「Altera USB-Blaster」が表示されていればインストール成功です.

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 IIとModelSimがインストールされています.

Quartus IIバージョンによる違い

Quartus IIのバージョンによって,メニューや表示等に多少の違いはありますが, 指定された事項を抜かさず実行することで,必ず動作します.
設定画面等が違っても,英語の標記で同じものを探して設定することで必ず正しい設定になります.

既知の不具合(バグ)情報

Quartus IIとModelSimで論理シミュレーションを行う際,Quartus II 13.1とModelSim10.1dのバージョンで組み合わせた場合, いくら設定してもModelSimが起動しないときがある不具合が発見されています.(うまく起動する場合には,この操作は不要です)
次のようにすることで,この不具合を回避できます.(大学のコンピュータ演習室・自習室はこのバージョンの組み合わせに該当するので要注意です)
  1. ToolsメニューからOptionsをクリックする
  2. Generalから「EDA Tool Options」を選択する
  3. ModelSim-Alteraの項目が「C:/altera/13.1/modelsim_ase/win32aloem」となっていることを確認する
    もし表示されていないときは,ModelSim-Alteraの項目の右側にある参照ボタン(...と書かれているボタン)をクリックしModelSim-Alteraの実行ファイルがあるフォルダを指定する
  4. ModelSim-Alteraの項目を次のように修正する
    「C:/altera/13.1/modelsim_ase/win32aloem\」(最後に半角の「\」を追加してエンターキーを押す.必ずエンターキーを押してください)
  5. OKボタンをクリックしてウィンドウを閉じ,シミュレーションを再度実行する.(うまくいかないときは,Quartus IIを一旦終了し,再度起動してください)

また,テキスト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.


2016.11.30.
中京大学電気電子工学科