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FPGAマガジンMy回路のIPコア・ライブラリ化から共通クロス開発環境の構築までFPGAマガジン No.12ARMコアFPGA×Linux初体験
Altera社製FPGA“Cyclone V SoC”そしてXilinx社製FPGA“Zynq”.これらのFPGAには,数百MHzのクロックで動作するARM Cortex-A9デュアル・コア・プロセッサが内蔵されています.どちらのFPGAのコアも,スペック上は同じコアのように見えます.開発環境をできるだけ共通にすることはできないでしょうか.
本特集では,まず初めにCyclone V SoCとZynqを比較し,あらためて両デバイスの特徴を整理します. 次に同一のVGA表示回路をIPコアとして作成し,AlteraとXilinx両方のFPGA開発ツールにライブラリ化して登録します.そしてそれを回路モジュールとしてAXIバスに接続しFPGAに実装するまでを,SoC(System on a Chip)開発の事例として解説します. さらに共通のLinux開発環境を構築し,ルート・ファイル・システムやブート・ローダ,Linuxカーネルをビルドします. そして1枚のSDカードを用意し,Cyclone V SoCとZynqのどちらも起動できるよう,パーティションの設定方法や,第1段階ブート・ローダの書き込み方法,そしてFPGAとLinuxの起動に必要なファイルのコピー手順を解説します. SDカードが完成したら,Cyclone V SoCとZynqで実際にLinuxを起動させ,FPGAに実装したVGA表示回路用のデバイス・ドライバを作成します.最後に各種ベンチマークを走らせたり,実装したVGA表示回路の性能を,DirectFBを使ってグラフィックス表示し,こちらもベンチマークを測定して性能を評価します. 目 次
特集 ARMコアFPGA × Linux初体験 【AlteraでもXilinxでもどっちでもこい!】 Cyclone V SoCとZynqの性能を生かすにはLinuxが不可欠 プロローグ 今日から使う!ARMプロセッサ内蔵FPGA 【あなたはAltera派?それともXilinx派?】 入門評価ボードDE1-SoCとZYBOをターゲットにARMプロセッサ内蔵FPGAを比べる 第1章 Cyclone V SoCとZynqの比較とFPGA開発フロー 【My回路のライブラリ化の勧め】 FPGA内蔵メモリ・ブロックをデバイスの違いを意識しないで使うテクニック 第2章 VGA表示回路を例にしたMy回路のIPコア開発とライブラリ化 【System on a Chip開発を体験!】 Quartus Prime/QsysやVivado上でIPコアを選んで並べてAXIバスに接続 第3章 ビルディング・ブロック開発によるMy回路IPコアのFPGAへの実装 【共通カーネルはこうビルドする!】 ルート・ファイル・システムからクロス開発環境の構築,カーネルのビルドまで 第4章 共通カスタムLinuxディストリビューションの開発 【1枚のSDカードで両起動!】 Cyclone V SoC & Zynqの起動手順とブート用SDカードのファイル構成 第5章 ついに起動!デュアル・ブートSDカードの作り方 【DirectFBで画面にペンギンが躍る!】 I/Oアクセス方法やDMA転送ドライバ,各種ベンチマークの実行まで 第6章 Linuxデバドラ & アプリケーションの作成と性能評価 【SDカード・イメージ・ファイルも用意!】 スクリプト1発実行でクロス開発環境が自動で構築できる! Appendix 特集関連ダウンロード・ファイルの内容 特集関連 【安価なDE0-Nano-SoCですぐ試せる!】 ARMコアとFPGAをつなぐハードウェア & ソフトウェアのリファレンス・デザイン Atlas-SoCでアルテラSoC環境を手軽に楽しもう 【こちらの環境も両対応!】 もともとZynq用に用意されたLinux環境が,Cyclone V SoCにも対応! 使いやすいXillinux & XillybusをTerasic社SoCKit上に導入する 高位合成関連 【次はPythonで高位合成だ!】 Pythonで記述したソースからVerilog HDLソースを出力する高位合成ツール プログラミング言語PythonではじめるFPGA開発入門 最新技術 【Quartus II Web Editionでも試せる】 DMA回路を自前で記述して回路規模を小さく,バス占有率も下げられる Cyclone V SoCで試す無償版純正PCI Expressコアの使いこなし 【CPUがなくても仮想シリアル・ポートが組み込める!】 接続初期化処理(エニュメレーション)をハードウェアが自動で行う USBコミュニケーション・デバイス・クラス対応のUSBターゲット機器の実装 基礎解説 【7シリーズFPGAでMicroBlazeを使おう!】 Vivadoで始めるソフトIPプロセッサMicroBlaze & MicroBlaze MCS SDKを使ったMicroBlazeのソフトウェア開発手順詳細 |
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