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Artix-7書き込みツール

Artix-7ボードの書き込み方法

特電Artix-7評価ボードは次の3つのいずれかの方法で書き込みができます。

 (1) JTAGのピンヘッダにXILINX Platform USBケーブルを接続し、iMPACTで書き込む

 (2) JTAGのピンヘッダにPocket JTAG Cableを接続し、MITOUJTAGで書き込む

 (3) USBでホストPCと接続し、USB3.0経由で書き込む

このページでは、(3)のUSB経由での書き込み方法を紹介します。

準備

1. オンボードUSB-JTAG書き込みツール s6a7jtagw.zipをダウンロードし、解凍してください。

2. Artix-7ボードのファームウェアが2013年7月21日版よりも古い場合はアップデートしてください。 (※ファームウェアアップデートの手順は現時点ではまだ纏まっていません。詳しくはお問い合わせください)

 

ツールの起動

3. 解凍したs6a7jtagw.zipの中にあるs6a7jtag.exeのアイコンをクリックします。

 

4. ツールが起動し、Artix-7ボードが認識されます。

 

FPGAへの書き込み

この節では、FPGAに書き込む方法を説明します。FPGAに書き込んだデータは揮発性です。電源をOFFにしたり、基板上の赤スイッチを押すと消えてしまいますが、書き込みが高速というメリットがあります。

 

5. ツールのFileOpenボタンを押し、Open a new fileを選択します。

 

6. ダイアログが開くので、ユーザがISEで作成したbitファイルを選択します。

 

7. 元の画面に戻るので、AUTOと書かれた自動書き込みボタンを押します。

 

8. プログレスバーが伸びていき、約9秒で書き込みが完了します。

書き込みが完了すると、その時点でFPGAが起動します。

 

SPI ROMへの書き込み

この節では、SPI ROMに書き込む方法を説明します。ROMに書き込んだデータは不揮発性なので、電源をOFFにしたり、基板上の赤スイッチを押しても消えません。ただし、書き込みには数十秒かかります。

 

9. SPI ROMに書き込むには、「Programming target」をSPI ROM側に切り替えます。

一時的に「USB-JTAG-SPI」のデザインが自動的に書き込まれます。

 

10. 約10秒でSPIモードに切り替わるので、書き込みたいbitファイルを指定して、AUTOボタンを押します。

※iMPACTとは異なり、ここで指定するファイルはMCSファイルではなくBitファイルです。Bit→MCSの変換をする必要がありません。

 

11. 約2分15秒で書き込みとベリファイが完了します。

 

12. 「Programming target」をFPGA側に戻し、赤ボタンを押せば新しいデザインで動作します。

(ISEのGenerate Programming Filesのデフォルトのオプション設定では、ROMからのコンフィグに約10秒かかります。高速化するにはCCLKの周波数を上げ、SPIがDualモードになるよう、ISEでオプションを変更してください。)

便利な機能

13. ツールボタンには便利な機能がいろいろそろっています。

特にSPI ROM側にした場合、ROMに関する様々な操作ができます。

 

 

IDCODE・・・SPI ROMのIDCODEとステータスレジスタを読み出します

SIG・・・SPI ROMのUnique ID code読み出します。

DUMP・・・SPI ROMの先頭領域をダンプします。

AUTO・・・書き込みと消去、ベリファイを行います。

WRITE・・・ベリファイをせずに書き込みのみ行います。(40秒ほど短縮できる)

ERASE・・・ROMの内容を全面消去します。

BLANK・・・ROMが空かどうか確かめます

READ・・・ROMの内容を読み出してファイルに保存します。

 

14. ROMのダンプは、何かが書き込まれているかどうかが一目でわかるので重宝します。

 

15. 「When file updated, programming start automatically.」と書かれたチェックボックスをチェックすると、デザインファイルが更新されるまで、実際の書き込み動作を待機します。

 

裏でISEに論理合成をさせておけば、論理合成完了と同時に書き込みを開始することができるので、他の業務をしていても自動的に書き込みが行われます。

 

16. Offset ADDRの設定は、書き込むSPI ROMのアドレスを先頭からずらしたい場合に使います。

たとえば、MicroBlazeのプログラムなどを格納しておく場合、「先頭にはFPGAのBitStreamが入るので、MicroBlazeのソフトウェアはアドレス0x00400000から配置したい」、というような場合に使います。

 

まとめ

このツールを使うと、従来は別途JTAGケーブル必要だったのに対し、USB3.0のケーブルを介してFPGAに書き込みができるので、とても開発が簡単になります。

 

 

ツールの更新履歴と未解決の事項、今後の予定など

更新履歴

・平成25年7月22日 Version1.60として初公開

未解決の事項

  • DeviceDNAがまだ正しく読めない
  • SPI ROMに書き込むと、ボードの電源をON/OFFしないと新しいデータで起動しないように見える

今後の予定

  • EZ-USB FX3のファームウェアも、このツールから書き込めるようにしたい。
  • XADC(デバイスの温度や電圧)を読めるようにしたい。
  • DeviceDNAを読めるようにしたい。
  • CableServerを実装し、XILINXのツールからリモート接続できるようにしたい。

 


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