HPS基本概念及其设计
DE1-SOC开发版上的FPGA在一个基于ARM的用户定制系统(SOC)中集成了分立处理器(HPS)、FPGA和数字信号处理(DSP)功能。HPS是基于ARM cortex-A9双核处理器,具有丰富的外设和存储接口(DDR2/3)等。 HPS 和 FPGA 不仅能够独立工作,也能通过高性 能 AXI 总线桥接实现高速宽带行数据通信,这个总线是双向的,HPS 总线主机能够通过 HPS 至 FPGA 桥接访问 FPGA 架构中的总线及其外设。所有桥接兼容 AXI-3/4, 支持同时读写操作,同样的,FPGA 架构中的总线主机能够通过 FPGA 至 HPS 桥接访问 HPS 总线及其外设。基本架构如下:
1、本文学习目的
- 建立一个 SoC based FPGA hardware 系统
- HPS 组件在 Qsys 内的设定(based on DE1-SoC board)
- FPGA avmm 外设和 HPS 桥接
- 生成 Preloader 和 Device Tree(based on DE1-SoC board)
- 编译 linux 应用程序 Linux 下控制 HPS 的外设
- HPS 总线到 FPGA 总线的 Address Mapping
- HPS 控制 FPGA 端的 LED(based on DE1-SoC board)
2、基本设计流程
SoC FPGA 设计流程 基于 SoC 的 FPGA 嵌入式系统硬件与软件的开发流程如图所示。
首先要基于 Qsys 规划系统需要的外设,包括 HPS 与 FPGA 各自的接口。HPS 外设只需要根据 DE1-SoC 硬 件属性进行设定即可,FPGA 外设依旧是通过 IP 模块的方式添加。然后建立各个模块间 的连接(时钟,复位,总线),最后产生出硬件与软件开发各自所需的档案
- 硬件开发和以往传统的基于 NiosII 的 FPGA 设计流程相同,使用 Quartus 加入 Qsys 以 及用户逻辑,然后设定 FPGA 管脚分配,最后综合编译产生 .sof 编程档案。
- 软件的开发则通过 Altera 的 SoCEDS 开发工具将 Qsys 所做的 HPS 硬件设定转换成产生 Preloader、uboot 和 Device Tree 所需的输入文件。这些文件可以协助 HPS 在 DE1-SoC 上运行 embedded linux system,linux 内核解析需要挂载硬件外设并完成 boot。然后 开发基于 linux 操作系统的应用程序并在 DE1-SoC 上运行。应用程序可以实现 HPS 和 FPGA 协同工作完成定制化设计。
3、boot sd card制作流程
一般从系统设计开始到生成boot linux操作系统SD Card,其所需要的软件工具与生成档案如下:
下图说明了GSRD的完整构建流程。
下表显示了构建流程中使用的工具:
工具 | 描述 | 部分 |
---|---|---|
Quartus II | 创建,编辑和编译FPGA硬件设计 | ACDS |
设备树生成器 | 生成设备树 | SoC EDS |
设备树编译器 | 在设备树文件格式之间转换 | |
预加载器生成器 | 根据硬件切换信息生成Preloader源代码 | |
ARM DS-5 AE | 软件开发套件 | |
BitBake的 | Yocto建立实用程序 | Yocto源包 |
SD卡脚本 | 创建SD卡图像的脚本 |
下表显示了构建过程中的输入文件:
文件 | 描述 |
---|---|
Quartus项目 | FPGA硬件项目源代码 |
Board XML文件 | 描述开发板的文件,用于创建设备树 |
Yocto食谱 | 用于构建Linux可交付成果的Yocto配方 |
Web服务器文件 | 在板上运行的Web服务器所需的其他文件 |
下表描述了构建流程图中的其余项目:
文件 | 描述 |
---|---|
.sof | SRAM目标文件 - FPGA编程文件,由编译FPGA硬件项目产生 |
.rbf | 原始二进制文件 - 压缩FPGA编程文件 |
.dts | 设备树源 - 用于描述Linux内核的硬件 |
.dtb | 设备树二进制 - .dts的二进制表示 |
.sopcinfo | SOPC信息文件 - 包含设备树生成器要使用的硬件的描述 |
.svd | 系统视图描述文件 - 描述DS-5调试器的硬件 |
不可触摸 | 包含Preloader Generator要使用的硬件描述的文件夹 |
4、搭建Qsys系统
下面开启Qsys工程,了解HPS的组件设定。
1、创建Qsys工程
Qsys工程的创建过程不是这里的重点,了解创建过程可以参考文章完整的SOPC开发流程体验,这里直接打开官方培训给的工程(提取码dhgv,不要放到中文路径下)
进入de1_soc_training\de1_soc_training\lab\HW\DE1_SoC_GHRD,双击soc_system.qpf打开工程
点击Qsys打开Qsys工具,打开.qsys系统,可以看到里面已经包含了HPS等组件
2、配置HPS系统
HPS内包含了双核的ARM Cortex A9处理器外,还由许多内建外设可以使用。
下面对其进行配置,点击hpc_0打开HPS配置窗口,可以看到如下配置界面,HPS属性有FPGA Interfaces、PeripheralPin Multiplexing、HPS Clock和SDRAM四个配置栏。
在FPGA Interfaces选项栏下,在general下的选项是配置使能基本的接口和信号,配置AXI Bridges参数
AXI Bridges可以配置3个AXI Bridges的数据宽度
FPGA to HPS SDRAM Interface下可以增减FPGA to HPS SDRAM的接口数目
Resets可以配置系统的Reset信号
DMA Peripheral Request使能以及中断使能
HPS-to-FPGA使能外围设备。
在Peripheral Pin Multiplexing选项栏下,可以通过选项来启动HPS的外围设备。
可以看到每一个外设都有一个pin选项,这是因为HPS I/O如果对照DE1-SOC的原理图,可以发现HPS的管脚是复用的,这个就需要对照着原理图进行配置。可以参照友晶DE-SOC开发板的user manual
在这个设定页最底下也提供了Peripherals Mux Table,可以帮助用户检验整个HPS外设I/O pin multiplexing设定的状态,看看是否有冲突。表内,若管脚名被标注为粗体,就代表此管脚一杯设定。
在HPS Clocks选项卡,可以设置使能 HPS to FPGA和FPGA to HPS之间的时钟及其频率.17.0软件中Cyclone V 器件MPU 默认时钟为925Mhz,而13.1版为800M。这里编译不改变MPU的Clock,所以去掉use default MPU clock frequency选项!不用改其他的选项,Clock即为800MHz。重新generate 关闭就好了。使用Quarut编译编译完成后会有hps_isw_handoff中的文件会更新,这些文件时连接HPS硬件配置与preloaderr软 件接口文件。
在SDRAM选项卡里,你可以配置HPS的外部存储器接口参数。
这里只做简单介绍采用默认配置,实际工程中根据需求进行配置。
3、添加并配置组件
接下来,就是根据需求在Qsys里加入组件并与HPS连接。这里用LED进行举例。
1、组件添加与配置
首先添加LED PIO component,在IP catalog中搜索PIO,选中PIO,双击添加组件
添加过程需要对组件进行配置,因为是10个LED,所以配置如下:
点击finish后,在Qsys里就可以看到添加的组件。此时还有报错,这是应为没进行连接。
2、组件重命名
为了便于区分不同IO的作用,此处需要对组件重命名,选中PIO->右键->选择rename(或者选中CTRL+R)
然后,双击extern_connection的Export栏,引出LED的外部线,将其重命名为led_pio_external_connection
同理添加四个input按键
3、组件连线
将组件按如下方式连线
可以通过如下方法连接,,右键led_pio组件下的clk信号,选择要来连接的信号,依次相连即可。
其中需要注意的是在button_pio中,因为是输入,会有中断优先极设置,其连线如下
设置优先等级,选择IRQ列,分配IRQ优先级,这里设为1
4、基地址设置
将led_pio的基地址修改为0x01_0040,将button_pio 的基地址基地址修改为0x01_00C0地址分配参照下图。
关于地址还有一个需要理解的(来自WS_2_Linux_Kernel_Introduction_Workshop):
并点击锁定图标锁定基地址,如图所示
至此,整个组件已经添加完毕,完整系统连接如图所示。
点击generate hdl进行编译保存即可。
4、搭建Qsys系统
当 Qsys 生成完后,会产生出许多可以被 Quartus II 编译合成的 HDL(verilog) 文档,一般位于以qsys文件名命名的文件夹内。这些文件需要先被增添入Quartus II 工程内。我们可以通过增加 .qip 这个描述所有文件位置的目录档案完成所有 include 文档的包含。
如图所示在 Quartus II 下选择 Assignments => Settings
然后在(<你的路径>\de1_soc_training\de1_soc_training\lab\HW\DE1_SoC_GHRD\soc_system\synthesis)添加.qip文件
使用同样的方法,将文件夹(<你的路径>\de1_soc_training\de1_soc_training\lab\HW\DE1_SoC_GHRD)下的时序约束文件soc_system_timing.sdc加入到项目中
点击apply后,回到quartus ii界面,在project Navigator中,双击ghrd_top
可以开ghrd_top.v文件,找到soc_system u0,在期内加入led_pio和button_pio对应的instance输入LED以及Button的外部接口声明信号。
.led_pio_external_connection_export (LEDR),
.button_pio_external_connection_export (KEY),
加入后的程序如下:
// Copyright (c) 2013 by Terasic Technologies Inc.
// ============================================================================
//
// Permission:
//
// Terasic grants permission to use and modify this code for use
// in synthesis for all Terasic Development Boards and Altera Development
// Kits made by Terasic. Other use of this code, including the selling
// ,duplication, or modification of any portion is strictly prohibited.
//
// Disclaimer:
//
// This VHDL/Verilog or C/C++ source code is intended as a design reference
// which illustrates how these types of functions can be implemented.
// It is the user's responsibility to verify their design for
// consistency and functionality through the use of formal
// verification methods. Terasic provides no warranty regarding the use
// or functionality of this code.
//
// ============================================================================
//
// Terasic Technologies Inc
// 9F., No.176, Sec.2, Gongdao 5th Rd, East Dist, Hsinchu City, 30070. Taiwan
//
//
// web: http://www.terasic.com/
// email: support@terasic.com
//
// ============================================================================
//Date: Mon Jun 17 20:35:29 2013
// ============================================================================ `define ENABLE_HPS
//`define ENABLE_USB module ghrd_top( ///////// ADC /////////
output ADC_CS_n,
output ADC_DIN,
input ADC_DOUT,
output ADC_SCLK, ///////// AUD /////////
input AUD_ADCDAT,
inout AUD_ADCLRCK,
inout AUD_BCLK,
output AUD_DACDAT,
inout AUD_DACLRCK,
output AUD_XCK, ///////// CLOCK2 /////////
input CLOCK2_50, ///////// CLOCK3 /////////
input CLOCK3_50, ///////// CLOCK4 /////////
input CLOCK4_50, ///////// CLOCK /////////
input CLOCK_50, ///////// DRAM /////////
output [12:0] DRAM_ADDR,
output [1:0] DRAM_BA,
output DRAM_CAS_n,
output DRAM_CKE,
output DRAM_CLK,
output DRAM_CS_N,
inout [15:0] DRAM_DQ,
output DRAM_LDQM,
output DRAM_RAS_N,
output DRAM_UDQM,
output DRAM_WE_N, ///////// FAN /////////
output FAN_CTRL, ///////// FPGA /////////
output FPGA_I2C_SCLK,
inout FPGA_I2C_SDAT, ///////// GPIO /////////
inout [35:0] GPIO_A,
inout [35:0] GPIO_B, ///////// HEX0 /////////
output [6:0] HEX0, ///////// HEX1 /////////
output [6:0] HEX1, ///////// HEX2 /////////
output [6:0] HEX2, ///////// HEX3 /////////
output [6:0] HEX3, ///////// HEX4 /////////
output [6:0] HEX4, ///////// HEX5 /////////
output [6:0] HEX5, `ifdef ENABLE_HPS
///////// HPS /////////
// input HPS_CLOCK1_25,
// input HPS_CLOCK2_25,
inout HPS_CONV_USB_N,
output [14:0] HPS_DDR3_ADDR,
output [2:0] HPS_DDR3_BA,
output HPS_DDR3_CAS_N,
output HPS_DDR3_CKE,
output HPS_DDR3_CK_N,
output HPS_DDR3_CK_P,
output HPS_DDR3_CS_N,
output [3:0] HPS_DDR3_DM,
inout [31:0] HPS_DDR3_DQ,
inout [3:0] HPS_DDR3_DQS_N,
inout [3:0] HPS_DDR3_DQS_P,
output HPS_DDR3_ODT,
output HPS_DDR3_RAS_N,
output HPS_DDR3_RESET_N,
input HPS_DDR3_RZQ,
output HPS_DDR3_WE_N,
output HPS_ENET_GTX_CLK,
inout HPS_ENET_INT_N,
output HPS_ENET_MDC,
inout HPS_ENET_MDIO,
input HPS_ENET_RX_CLK,
input [3:0] HPS_ENET_RX_DATA,
input HPS_ENET_RX_DV,
output [3:0] HPS_ENET_TX_DATA,
output HPS_ENET_TX_EN,
inout [3:0] HPS_FLASH_DATA,
output HPS_FLASH_DCLK,
output HPS_FLASH_NCSO,
inout [1:0] HPS_GPIO,
inout HPS_GSENSOR_INT,
inout HPS_I2C1_SCLK,
inout HPS_I2C1_SDAT,
inout HPS_I2C2_SCLK,
inout HPS_I2C2_SDAT,
inout HPS_I2C_CONTROL,
inout HPS_KEY,
inout HPS_LED,
// input HPS_RESET_N,
output HPS_SD_CLK,
inout HPS_SD_CMD,
inout [3:0] HPS_SD_DATA,
output HPS_SPIM_CLK,
input HPS_SPIM_MISO,
output HPS_SPIM_MOSI,
inout HPS_SPIM_SS,
input HPS_UART_RX,
output HPS_UART_TX,
input HPS_USB_CLKOUT,
inout [7:0] HPS_USB_DATA,
input HPS_USB_DIR,
input HPS_USB_NXT,
output HPS_USB_STP,
// output HPS_WARM_RST_N,
`endif /*ENABLE_HPS*/ ///////// IRDA /////////
input IRDA_RXD,
output IRDA_TXD, ///////// KEY /////////
input [3:0] KEY, ///////// LEDR /////////
output [9:0] LEDR, ///////// PS2 /////////
inout PS2_CLK,
inout PS2_CLK2,
inout PS2_DAT,
inout PS2_DAT2, ///////// SW /////////
input [9:0] SW, ///////// TD /////////
inout TD_CLK27,
output [7:0] TD_DATA,
output TD_HS,
output TD_RESET_N,
output TD_VS, `ifdef ENABLE_USB
///////// USB /////////
input USB_B2_CLK,
inout [7:0] USB_B2_DATA,
output USB_EMPTY,
output USB_FULL,
input USB_OE_N,
input USB_RD_N,
input USB_RESET_N,
inout USB_SCL,
inout USB_SDA,
input USB_WR_N,
`endif /*ENABLE_USB*/ ///////// VGA /////////
output VGA_BLANK_N,
output [7:0] VGA_B,
output VGA_CLK,
output [7:0] VGA_G,
output VGA_HS,
output [7:0] VGA_R,
output VGA_SYNC_N,
output VGA_VS
); //=======================================================
// REG/WIRE declarations
//=======================================================
wire hps_fpga_reset_n; //=======================================================
// Structural coding
//=======================================================
soc_system u0 (
.clk_clk (CLOCK_50), // clk.clk
.reset_reset_n (1'b1), // reset.reset_n
.led_pio_external_connection_export (LEDR),
.button_pio_external_connection_export (KEY), //HPS ddr3
.memory_mem_a ( HPS_DDR3_ADDR), // memory.mem_a
.memory_mem_ba ( HPS_DDR3_BA), // .mem_ba
.memory_mem_ck ( HPS_DDR3_CK_P), // .mem_ck
.memory_mem_ck_n ( HPS_DDR3_CK_N), // .mem_ck_n
.memory_mem_cke ( HPS_DDR3_CKE), // .mem_cke
.memory_mem_cs_n ( HPS_DDR3_CS_N), // .mem_cs_n
.memory_mem_ras_n ( HPS_DDR3_RAS_N), // .mem_ras_n
.memory_mem_cas_n ( HPS_DDR3_CAS_N), // .mem_cas_n
.memory_mem_we_n ( HPS_DDR3_WE_N), // .mem_we_n
.memory_mem_reset_n ( HPS_DDR3_RESET_N), // .mem_reset_n
.memory_mem_dq ( HPS_DDR3_DQ), // .mem_dq
.memory_mem_dqs ( HPS_DDR3_DQS_P), // .mem_dqs
.memory_mem_dqs_n ( HPS_DDR3_DQS_N), // .mem_dqs_n
.memory_mem_odt ( HPS_DDR3_ODT), // .mem_odt
.memory_mem_dm ( HPS_DDR3_DM), // .mem_dm
.memory_oct_rzqin ( HPS_DDR3_RZQ), // .oct_rzqin
//HPS ethernet
.hps_0_hps_io_hps_io_emac1_inst_TX_CLK ( HPS_ENET_GTX_CLK), // hps_0_hps_io.hps_io_emac1_inst_TX_CLK
.hps_0_hps_io_hps_io_emac1_inst_TXD0 ( HPS_ENET_TX_DATA[0] ), // .hps_io_emac1_inst_TXD0
.hps_0_hps_io_hps_io_emac1_inst_TXD1 ( HPS_ENET_TX_DATA[1] ), // .hps_io_emac1_inst_TXD1
.hps_0_hps_io_hps_io_emac1_inst_TXD2 ( HPS_ENET_TX_DATA[2] ), // .hps_io_emac1_inst_TXD2
.hps_0_hps_io_hps_io_emac1_inst_TXD3 ( HPS_ENET_TX_DATA[3] ), // .hps_io_emac1_inst_TXD3
.hps_0_hps_io_hps_io_emac1_inst_RXD0 ( HPS_ENET_RX_DATA[0] ), // .hps_io_emac1_inst_RXD0
.hps_0_hps_io_hps_io_emac1_inst_MDIO ( HPS_ENET_MDIO ), // .hps_io_emac1_inst_MDIO
.hps_0_hps_io_hps_io_emac1_inst_MDC ( HPS_ENET_MDC ), // .hps_io_emac1_inst_MDC
.hps_0_hps_io_hps_io_emac1_inst_RX_CTL ( HPS_ENET_RX_DV), // .hps_io_emac1_inst_RX_CTL
.hps_0_hps_io_hps_io_emac1_inst_TX_CTL ( HPS_ENET_TX_EN), // .hps_io_emac1_inst_TX_CTL
.hps_0_hps_io_hps_io_emac1_inst_RX_CLK ( HPS_ENET_RX_CLK), // .hps_io_emac1_inst_RX_CLK
.hps_0_hps_io_hps_io_emac1_inst_RXD1 ( HPS_ENET_RX_DATA[1] ), // .hps_io_emac1_inst_RXD1
.hps_0_hps_io_hps_io_emac1_inst_RXD2 ( HPS_ENET_RX_DATA[2] ), // .hps_io_emac1_inst_RXD2
.hps_0_hps_io_hps_io_emac1_inst_RXD3 ( HPS_ENET_RX_DATA[3] ), // .hps_io_emac1_inst_RXD3
//HPS QSPI
.hps_0_hps_io_hps_io_qspi_inst_IO0 ( HPS_FLASH_DATA[0] ), // .hps_io_qspi_inst_IO0
.hps_0_hps_io_hps_io_qspi_inst_IO1 ( HPS_FLASH_DATA[1] ), // .hps_io_qspi_inst_IO1
.hps_0_hps_io_hps_io_qspi_inst_IO2 ( HPS_FLASH_DATA[2] ), // .hps_io_qspi_inst_IO2
.hps_0_hps_io_hps_io_qspi_inst_IO3 ( HPS_FLASH_DATA[3] ), // .hps_io_qspi_inst_IO3
.hps_0_hps_io_hps_io_qspi_inst_SS0 ( HPS_FLASH_NCSO ), // .hps_io_qspi_inst_SS0
.hps_0_hps_io_hps_io_qspi_inst_CLK ( HPS_FLASH_DCLK ), // .hps_io_qspi_inst_CLK
//HPS SD card
.hps_0_hps_io_hps_io_sdio_inst_CMD ( HPS_SD_CMD ), // .hps_io_sdio_inst_CMD
.hps_0_hps_io_hps_io_sdio_inst_D0 ( HPS_SD_DATA[0] ), // .hps_io_sdio_inst_D0
.hps_0_hps_io_hps_io_sdio_inst_D1 ( HPS_SD_DATA[1] ), // .hps_io_sdio_inst_D1
.hps_0_hps_io_hps_io_sdio_inst_CLK ( HPS_SD_CLK ), // .hps_io_sdio_inst_CLK
.hps_0_hps_io_hps_io_sdio_inst_D2 ( HPS_SD_DATA[2] ), // .hps_io_sdio_inst_D2
.hps_0_hps_io_hps_io_sdio_inst_D3 ( HPS_SD_DATA[3] ), // .hps_io_sdio_inst_D3
//HPS USB
.hps_0_hps_io_hps_io_usb1_inst_D0 ( HPS_USB_DATA[0] ), // .hps_io_usb1_inst_D0
.hps_0_hps_io_hps_io_usb1_inst_D1 ( HPS_USB_DATA[1] ), // .hps_io_usb1_inst_D1
.hps_0_hps_io_hps_io_usb1_inst_D2 ( HPS_USB_DATA[2] ), // .hps_io_usb1_inst_D2
.hps_0_hps_io_hps_io_usb1_inst_D3 ( HPS_USB_DATA[3] ), // .hps_io_usb1_inst_D3
.hps_0_hps_io_hps_io_usb1_inst_D4 ( HPS_USB_DATA[4] ), // .hps_io_usb1_inst_D4
.hps_0_hps_io_hps_io_usb1_inst_D5 ( HPS_USB_DATA[5] ), // .hps_io_usb1_inst_D5
.hps_0_hps_io_hps_io_usb1_inst_D6 ( HPS_USB_DATA[6] ), // .hps_io_usb1_inst_D6
.hps_0_hps_io_hps_io_usb1_inst_D7 ( HPS_USB_DATA[7] ), // .hps_io_usb1_inst_D7
.hps_0_hps_io_hps_io_usb1_inst_CLK ( HPS_USB_CLKOUT ), // .hps_io_usb1_inst_CLK
.hps_0_hps_io_hps_io_usb1_inst_STP ( HPS_USB_STP ), // .hps_io_usb1_inst_STP
.hps_0_hps_io_hps_io_usb1_inst_DIR ( HPS_USB_DIR ), // .hps_io_usb1_inst_DIR
.hps_0_hps_io_hps_io_usb1_inst_NXT ( HPS_USB_NXT ), // .hps_io_usb1_inst_NXT
//HPS SPI
.hps_0_hps_io_hps_io_spim1_inst_CLK ( HPS_SPIM_CLK ), // .hps_io_spim1_inst_CLK
.hps_0_hps_io_hps_io_spim1_inst_MOSI ( HPS_SPIM_MOSI ), // .hps_io_spim1_inst_MOSI
.hps_0_hps_io_hps_io_spim1_inst_MISO ( HPS_SPIM_MISO ), // .hps_io_spim1_inst_MISO
.hps_0_hps_io_hps_io_spim1_inst_SS0 ( HPS_SPIM_SS ), // .hps_io_spim1_inst_SS0
//HPS UART
.hps_0_hps_io_hps_io_uart0_inst_RX ( HPS_UART_RX ), // .hps_io_uart0_inst_RX
.hps_0_hps_io_hps_io_uart0_inst_TX ( HPS_UART_TX ), // .hps_io_uart0_inst_TX
//HPS I2C1
.hps_0_hps_io_hps_io_i2c0_inst_SDA ( HPS_I2C1_SDAT ), // .hps_io_i2c0_inst_SDA
.hps_0_hps_io_hps_io_i2c0_inst_SCL ( HPS_I2C1_SCLK ), // .hps_io_i2c0_inst_SCL
//HPS I2C2
.hps_0_hps_io_hps_io_i2c1_inst_SDA ( HPS_I2C2_SDAT ), // .hps_io_i2c1_inst_SDA
.hps_0_hps_io_hps_io_i2c1_inst_SCL ( HPS_I2C2_SCLK ), // .hps_io_i2c1_inst_SCL
//HPS GPIO
.hps_0_hps_io_hps_io_gpio_inst_GPIO09 ( HPS_CONV_USB_N), // .hps_io_gpio_inst_GPIO09
.hps_0_hps_io_hps_io_gpio_inst_GPIO35 ( HPS_ENET_INT_N), // .hps_io_gpio_inst_GPIO35
.hps_0_hps_io_hps_io_gpio_inst_GPIO40 ( HPS_GPIO[0]), // .hps_io_gpio_inst_GPIO40
.hps_0_hps_io_hps_io_gpio_inst_GPIO41 ( HPS_GPIO[1]), // .hps_io_gpio_inst_GPIO41
.hps_0_hps_io_hps_io_gpio_inst_GPIO48 ( HPS_I2C_CONTROL), // .hps_io_gpio_inst_GPIO48
.hps_0_hps_io_hps_io_gpio_inst_GPIO53 ( HPS_LED), // .hps_io_gpio_inst_GPIO53
.hps_0_hps_io_hps_io_gpio_inst_GPIO54 ( HPS_KEY), // .hps_io_gpio_inst_GPIO54
.hps_0_hps_io_hps_io_gpio_inst_GPIO61 ( HPS_GSENSOR_INT), // .hps_io_gpio_inst_GPIO61
//FPGA soft GPIO
.dipsw_pio_external_connection_export ( SW ), // dipsw_pio_external_connection.export
//HPS reset output
.hps_0_h2f_reset_reset_n (hps_fpga_reset_n), // hps_0_h2f_reset.reset_n ); endmodule
打开tools->tcl script,选择hps_sdram_p0_assignments.tcl进行引脚分配
可以看到引脚已经分配成功
点击编译生成.sof文件,接着连接FPGA上电点击将生成的文件烧写进去即可。
5、验证FPGA部分组件
因为此系统是Qsys生成的,含有jtag to avammbridge,所以可以用Qsys的System Console完成初步的验证工作。System Console通过jtag和qsys avmm及连接的components进行数据通信,这一般通过使用tcl脚本命令完成。
打开Qsys并打开之前生成的.qsys文件,选择Tools->System Console,打开系统控制台,如下图所示
选择File-> Execute Script,弹出如下窗口,这里选择不创建
定位到<你的路径>/DE1_SOC/GHRD,选择test_led.tcl打开
可以看到脚本文件已经成功执行。
开发板上,可以看到LEDR0~9依次循环点亮。
同样的方法执行test_key&led.tcl脚本
用手保持按下 KEY0 按钮,然后选择“打开”test_key&led.tcl 文件,在 message 窗口下你会看到提示信息:0x0e 0x00,同时在 DE1-SOC 开发板上,你将 看到 LEDR0 未点亮,其他三个 LEDR 是亮的。然后松掉 KEY0,LEDR0 也不会亮。(即 保持按下 KEY0~3 中的其中几个按钮,然后执行脚本文件,你会发现 message 打印 出按键向量值,DE1-SoC 开发板上,按键未按下时值是 1,按下为 0,LEDR 是高电 平点亮,这里直接把按键值赋值给 LED,所以按下的按键对应的 LED 是熄灭的)程序逻辑在altera_edge_detector.v文件中
实验现象如下:
参考资料
altera官方培训文档及资料
HPS基本概念及其设计的更多相关文章
- 第一节 SOA的基本概念和设计思想
WCF一直很火,一直也没有时间来静下心来学习新的技术.不知不觉已经做程序八年了,其中的时间基本都费了,刚入门时很火热,后来慢慢热情被琐事取代.现在开始学习JAVA和WCF,学JAVA的原因就是想做手机 ...
- Java 类的热替换 —— 概念、设计与实现
详见: http://blog.yemou.net/article/query/info/tytfjhfascvhzxcytp71 Java 类的热替换 -- 概念.设计与实现 构建基于 Java ...
- 面向对象的编程思想和Java中类的概念与设计
面向对象的编程思想学习,面向对象内容的三条主线;1.java类及类的对象2.面向对象的三大特征3.其他关键字学习内容:3.1面向对象与面向过程面向对象与面向过程在应用上的区别 Java中类的概念与设计 ...
- JavaScript 与 Java 是两种完全不同的语言,无论在概念还是设计上。
JavaScript 与 Java 是两种完全不同的语言,无论在概念还是设计上. Java(由 Sun 发明)是更复杂的编程语言. ECMA-262 是 JavaScript 标准的官方名称. Jav ...
- 使用Html5+C#+微信 开发移动端游戏详细教程: (四)游戏中层的概念与设计
众所周知,网站的前端页面结构一般是由div组成,父div包涵子div,子div包涵各种标签和项, 同理,游戏中我们也将若干游戏模块拆分成层,在后续的代码维护和游戏程序逻辑中将更加清晰和便于控制. We ...
- SOA之(2)——SOA架构基础概念与设计框架
SOA的设计框架 设计框架与架构相关的概念紧密相连,原则.模式和架构始终是与设计共舞的. SOA服务设计的原则中记录了一个基础的设计框架: 设计特性(Design Characteristic)——由 ...
- SOA 的基本概念及设计原则浅议
SOA是英文词语"Service Oriented Architecture"的缩写,中文有多种翻译,如"面向服务的体系结构"."以服务为中心的体系结 ...
- java----OO的概念和设计原则(转)
一.OO(面向对象)的设计基础 面向对象(OO):就是基于对象概念,以对象为中心,以类和继承为构造机制,充分利用接口和多态提供灵活性, 来认识.理解.刻划客观世界和设计.构建相应的软件系统.面向对象的 ...
- 从产品展示页面谈谈Hybris的特有概念和设计结构
今天这篇文章来自我的同事,SAP成都研究院Hybris开发团队的开发人员Zhang Jonathan(张健).需要特别介绍的是,张健和成都研究院的其他开发同事不同,张健毕业于电子科技大学,读的专业是英 ...
随机推荐
- JVM内容梳理
- @controller不能被识别
记得controller的类不能起名为Controller,否则不能被识别!!!!!
- unshift() 方法将一个或多个元素添加到数组的开头,并返回新数组的长度
var arr = [1, 2]; arr.unshift(0); //result of call is 3, the new array length //arr is [0, 1, 2] arr ...
- SSM商城项目(七)
1. 学习计划 1.Solr服务搭建 2.Solrj使用测试 3.把数据库中的数据导入索引库 4.搜索功能的实现 2. Solr服务搭建 2.1. Solr的环境 Solr是java开发. 需 ...
- 亿级 ELK 日志平台构建部署实践
本篇主要讲工作中的真实经历,我们怎么打造亿级日志平台,同时手把手教大家建立起这样一套亿级 ELK 系统.日志平台具体发展历程可以参考上篇 「从 ELK 到 EFK 演进」 废话不多说,老司机们座好了, ...
- Springboot学习04-默认错误页面加载机制源码分析
Springboot学习04-默认错误页面加载机制源码分析 前沿 希望通过本文的学习,对错误页面的加载机制有这更神的理解 正文 1-Springboot错误页面展示 2-Springboot默认错误处 ...
- 手机连得上WIFI,电脑连不上的情况
可以搜到,密码也对,但就是连不上,这时候可能就是你的设置错了. 操作步骤以下: 右击我的电脑-->管理-->设备管理器-->网络适配器-->找到你wifi对应的那个名称(如果不 ...
- [leetcode]38. Count and Say数数
The count-and-say sequence is the sequence of integers with the first five terms as following: 1. 1 ...
- canvas(三) star- demo
/** * Created by xianrongbin on 2017/3/8. * 本例子使用渐变画出 璀璨星空 */ var dom = document.getElementById('clo ...
- mybatis pagehelper分页插件使用
使用过mybatis的人都知道,mybatis本身就很小且简单,sql写在xml里,统一管理和优化.缺点当然也有,比如我们使用过程中,要使用到分页,如果用最原始的方式的话,1.查询分页数据,2.获取分 ...