前回は、FPGA上のRISC-Vコアで走るソフトウエアでHello Worldできました。ようやくだったな。となれば今回はハードウエアでは吉例な「Lチカ」です。FPGAに書き込むビットストリームにはGPIOを搭載済です。Vitis IDEでHello Worldソースをチョイ直したらLチカできるハズ。
※かえらざるMOS回路 投稿順 INDEX
※実習にはWindows11上の AMD社 (Xilinx) Vivado 2024.1 および Viris 2024.1 を使用させていただいております。
※ターゲットボードは、Digilent製 Cmod S7ボードです。お求めやすい？ Spartan-7搭載の超小型開発ボードです。
GPIO制御の実体
GPIO制御の実体は、前回ハードを組み立てたときにこっそり忍び込ませてあったAXI_GPIOというお名前のIPブロックです。左上の青丸のRISC-Vコアがソフトを実行し、バスを通じて右下のaxi_gpio_0を制御できれば出力端子はボード上のLED端子に接続してあるので、Lチカできるハズです。
念のため、axi_gpio_0の設定を確認しておきます。
LEDは４個あり、その４個に上記IPの出力のビット０から３が接続されている筈。
なお、RISC-Vコアからみたaxi_gpio_0のレジスタのアドレスは以下に見えるハズ
キリもよい 0x4000_0000番地ですじゃ。
Vitis2024.1、GPIO制御コードを追加
さて、上記のハード設定を行ったXSAファイルでVitis上でプラットフォームを作製してビルドまで実施済です。よってLチカを実施するために必要なのは、アプリケーション側のソースに手を入れてビルドしなおすだけであります。
プラットフォーム側は既にできており、includeディレクトリを見ればヘッダファイルなども並んでます。この中にGPIO制御に必要なものを選んで並べていけばLチカできるハズ。Hello Worldのソースに対して、Lチカ用に書き加えた部分を赤四角で囲いましてございまする。
上の四角内でGPIOと「待ち」に使うヘッダをインクルードしておいて、真ん中四角内でGPIOとそれを制御するための変数を初期化。そして下の四角内でLチカの無限ループであります。１秒おきにビット０のLEDを点滅させるとともに、USB UARTの接続先の仮想端末にもメッセージを送り続けます。
実際にRUNさせて、メッセージが表示されている様子が以下に。
予定どおり、LED[0]が点滅しているところが以下に。
これでRISC-Vコアを使役して、いろいろFPGAのIP動かしてみるのは思いのまま。ホントか？