学習内容 パソコンに FPGA の開発環境を構築します インストールは以下の手順で行います. Vivado のインストール 2. ザイリンクスアカウントの取得 3. ライセンスの取得と設定 4. USB ドライバのインストール Vivado のインストールとザイリンクスアカウントの取得にはインターネット環境が必要です. Vivado のインストール Vivado( ビバド ) は XILINX( ザイリンクス ) の FPGA/CPLD の統合型設計環境です 回路図とテキスト形式によるデザイン入力 統合された VHDL と Verilog HDL 合成 配置配線 タイミング検証 プログラミングなどの機能を兼ね備えています XILINX デバイスの開発においてユーザはデザイン設計から実機評価までを Vivado を中心に行うことができます Vivado にはいくつかのエディションがあり 本書では Vivado HL WebPACK を使用します Vivado HL WebPACK は デバイス制限 がありますが無償で使用することができ 本書の利用範囲では十分な機能が揃っています XILINX 社の WEB サイト https://japan.xilinx.com/support/download/index.html/content/xilinx/ja/downloadnav/vivado-design-tools.html を開き Vivado HLx 206.4: WebPACK および Editions - Windows 用自己解凍型ウェブインストーラー をクリックしてダウンロードしてください 最新版は 206.04 ではないかもしれませんがご了承ください 本書は Vivado 206.4 をもとに編集しています Vivado インストーラーをダウンロードするためにザイリンクスアカウントが必要な場合があります その場合は P.5 2. ザイリンクスアカウントの取得 を先に進めてください
! 2 ダウンロード後 XILINX_Vivado_SDK_****.**_****_*_Win64.exe をダブルクリックして起動します ファイル名の ** 部分の数字はソフトウェアのバージョンによって異なります 拡張子.exe はお使いのパソコンの設定により表示されない場合があります 3 Welcome 画面 Next をクリックします インストール時間を短縮するためには ウイルス対策ソフト ウェアを無効にしてからインストールすることを勧めています 4 インストールタイプの選択 ザイリンクスユーザーアカウントが既に取得済みの方は ユーザー ID とパスワードを入力してください アカウントを未取得の方は Please create one をクリックし WEB ページのガイドに従って登録してください 登録方法は P.5 ~を参照 Download and Install Now にチェックを入れて ➌ Next をクリックします ➌ 5 ソフトウェアライセンスの承諾 すべての I Agree にチェックを入れて Next をクリックします 2
! 6 エディションの選択 無償版の Vivado HL WebPACK にチェックを入れて Next をクリックします 7 インストールオプションの選択 本書で学習する範囲では以下のオプションを選択してください Design Tools Vivado Design Suite Vivado Vivado High Level Synthesis Devices 7 Series Artix-7 Installation Options Install Cable Drivers Acquire or Manage a License Key Next をクリックします 8 インストールディレクトリの選択 デフォルトディレクトリは C:\XILINX です 変更したい場合は Browse... をクリックしてディレクトリを指定してください ショートカットやファイルの関連付けはデフォルトのままでいいでしょう Next をクリックします 9 インストールの概要概要を確認して Install をクリックするとインストールが始まります 次のページへ 3
! インストールに必要なファイルはネットからダウンロードされるので 所要時間はネット環境によりますが 回線速度 : 約 25Mbps OS:Windows0 64bit CPU:i5 2.3GHz の環境で約 30 分かかります 0 ケーブルドライバインストーラ XILINX Platform Cable USB や Evaluation Platform JTAG ケーブルなどが接続されている場合は それらを外して OK をクリックします 接続されていなくてもこのダイアログは表示されます インストール完了左記のようなメッセージが表示されるとインストール完了です OK をクリックします 2 ライセンスマネージャーライセンスマネージャーが自動起動した場合は 3. ライセンスの取得と設定 のに進んでください 4
! 2. ザイリンクスアカウントの取得 Vivado を使用するにはザイリンクスアカウントが必要です アカウントは以下の手順で取得してください Vivado のインストール時に (P.2 ➍) Please create one をクリックするか Web ブラウザで https://japan.xilinx.com/registration/create-account.html にアクセスして アカウントの作成 ページを開いてください 空欄に必要事項を記入してください Username 3 文字以上でなければなりません 数字だけではなく 少なくとも つの文字を含める必要があります ハイフン( - ) 記号(@) ピリオド(. ) またはアンダースコア ( _ ) 記号を使うことができます Password 8 文字以上 ~ 32 文字以下でなければなりません 少なくとも 文字 数字 特殊文字を含む必要があります Conform Password 確認用のため 上欄で入力したパスワードを再入力してください Captcha 空欄の右側に表示された5 文字を入力します 入力完了後 Create Account をクリックします 入力内容に問題が無ければ Activate Your Account 画面が表示され登録完了です 次のページへ 5
! 3. ライセンスの取得と設定 Vivado を使用するにはライセンスが必要です ライセンスは以下の手順で取得してください Vivado License Manager を起動します スタートメニュー > XILINX Design Tools > Manage XILINX Licenses を選択して起動します もしくは Vivado が起動した状態でメニュー > Help > Manage License... を選択して起動します 2 Get License > Obtain License を選択 Get Free ISE WebPACK, ISE/Vivado IP or PetaLinux License を選択 ➌ Connect Now をクリック ➌ 6
! 3 Web ブラウザが起動し ザイリンクスのサイトが開きます ザイリンクスアカウントを入力して Sign In をクリックします 4 ライセンス取得に必要な追加事項を記入し Next をクリックします 5 Vivado Design Suite: HL WebPACK 205 and Earlier License にチェックを入れて Ganerate Node-Locked License をクリックします 次のページへ 7
! 6 Vivado Design Suite: HL WebPACK 205 and Earlier License にチェックが入っていることを確認し Next をクリックします 7 Next をクリックします 8 ライセンスファイルの生成が成功したメッセージが表示されます ダイアログ右上の をクリックして閉じます 8
! 9 左下の Download をクリックして 生成された XILINX.lic( ライセンスファイル ) をローカルにダウンロードします Web ブラウザの作業は以上です 0 Vivado License Manager に戻って Get License > Load License を選択 Copy License をクリック ファイル指定ダイアログで ローカルにダウンロードした XILINX.lic を指定し 開く をクリックします 次のページへ 9
! 2 successful ダイアログが開き ライセンスファイル読み込み成功です OK をクリックします 3 Manage License > View License Status を選択すると ライセンス許可された機能がリストアップされます Vivado License Managerを終了します Fileメニュー > Exit を選択するか ウインドウ右上の をクリックします 以上でライセンスの取得と設定完了です 20
J4 C5 POWER JP2 3V3 POWER J6 EXT JA JXADC 3V3 LD5 (L) 5V Only DISP C7 R70 C25 C27 LD4 (P) ON C09 LD3 (N3) C0 C LD2 (P3) RX C2 IC LD (U3) TX www.digilentinc.com LD0 (W3) CLK00MHz (W5) LD9 (V3) LD8 XILINX (V3) SW5 SW4 SW3 SW2 SW SW0 SW9 SW8 SW7 SW6 SW5 SW4 SW3 SW2 SW SW0 IC7 (R2) (T) (U) (W2) (R3) (T2) (T3) (V2) (W3) (W4) (V5) (W5) (W7) (W6) (V6) (V7) LD7 (V4) LOW LD6 (U4) BUSY LD5 J2 USB (U5) LD4 (W8) LD3 IC2 BTNC (U8) (V9) C8 C7 LD2 QSPI JTAG USB R R99 (U9) LD PROG 3V3 (E9) 3V3 DONE JB JC LD0 (U6)! 4. USB ドライバのインストール Basys3 ボードの電源セレクタが USB 電源モード になっていることを確認し パソコンと Basys3 ボードを付属の USB ケーブルで接続し,Basys3 ボードの電源スイッチを ON します 電源セレクタ 電源スイッチ LD20 C24 R69 C23 C22 C0 C49 C50 C53 C C57 C55 C03 C78 C79 C76 C77 C46 C47 C48 C45 C6 C60 C62 C63 C65 C64 C86 C87 C88 C84 C85 C95 C94 C97 C96 C83 LD6 R94 C C2 BTNU (T8) JP R0 R00 LD9 UNIVERSITY PROGRAM C80 C8 C99 C98 USB EXT SW6 R62 OFF PROG R73 R65 LD7 LD8 ARTIX-7 MODE BTNL (W9) BTNR (T7) BTND (U7) 2 ドライバは自動インストールされます Windows のデバイスマネージャーで下図のように ポート (COM と LPT) の階層に USB Serial port が 2 ポート認識されていればインストール成功です COM 番号はパソコンの環境により異なります COM 番号が多数表示されている場合は デバイスマネージャーを開いたまま Basys3 ボードを抜くと表示が消えるので どの COM 番号が Basys3 ボードに対応しているか判断することができます 2
キットで学ぶ シリーズ FPGA チャレンジャー 入門編 XILINX Artix-7 版 Basys3 ボードの動作チェック 3V3 チを ON すると ボードの POWER-LED LD-20 が赤く点灯 LD8 ON LD7 IC POWER します PROG EXT JP2 TX C2 OFF パソコンと Basys3 ボードを USB ケーブルで接続し 電源スイッ RX J4 C5 USB POWER SW6 電源供給の確認 LD20 Basys3 ボードの動作チェックをしておきましょう J6 EXT 5V Only 点灯しない場合は パソコンの別の USB ポートに差し替えたり www.digilentin C22 C09 R70 C25 C27 JXADC C0 3V3 QSPI モードで電源を ON すると 出荷状態ではデモプログラムが起動します R62 JA C7 R69 C23 C R73 R65 C24 別の USB ケーブルがあれば交換してご確認ください DISP JTAG モードでは何も起動せず待機状態となります LD5 LD4 (L) SW5 (R2) 22 LD3 (P) SW4 (T) LD2 (N3) SW3 (U) LD (P3) SW2 (W2) (U3) SW (R3) SW