Cyclone V SoCをLinuxでコンフィグしてみよう！

Cyclone V SoCの最大の特徴であるFPGAは、Linux動作中に動的にコンフィグレーションすることができます。実際に試してみましょう！

カーネルのコンフィグとビルド
FPGAのコンフィグレーション

カーネルのコンフィグとビルド

カーネルコンフィグでFPGAドライバーが有効か確認して、コンパイルします。

# 環境変数の設定
$ . /opt/poky/2.1.1/environment-setup-cortexa8hf-neon-poky-linux-gnueabi

# ACDS15.0.1_REL_GSRD_UPDATE1_PRのtagでブランチを作成
$ cd linux-socfpga.git
$ git checkout -b ACDS15.0.1_REL_GSRD_UPDATE1_PR ACDS15.0.1_REL_GSRD_UPDATE1_PR

# コンフィグでFPGAドライバーが有効か確認します。

# コンパイル
$ make zImage

# ビルドしたイメージをSDカードへコピー
$ cp arch/arm/boot/zImage SDカードのFATパーティションのマウントポイント

Drivers -> FPGA devicesを選択

FPGAのコンフィグレーション

FPGAのコンフィグレーションは、RBFファイルを使用します。また、カーネルモジュールがロードされているとコンフィグレーションできないため、モジュールをアンロードしておく必要があります。

# FPGAドライバー経由
$ dd if=RBFファイル of=/dev/fpga0 bs=1M

TRACE32経由
B:: JTAG.PROGRAM.ALTERA RBFファイル /IRPRE 10. /DRPRE 1. /IRPOST 4. /DRPOST 1.
※Cyclone V SoC Boardのジャンパー設定がデフォルトの場合

なお、JTAG 10pinにTRACE32を接続した場合は下記のコマンドを実行の上で、画像の通りの設定が必要です。

B:: SYSTEM.CONFIG

アルテラ社製 Cyclone V SoC搭載ボード

アルテラ SoCは、プロセッサ、ペリフェラル、およびメモリ・インタフェースで構成される Armベースのハード・プロセッサ・システム (HPS) と、カスタマイズ可能なFPGA ファブリックを広帯域幅インタコネクタ・バックボーンで統合した製品です。ハードIPには、PCI Express Gen2やマルチメモリポート、ECC、メモリ保護、高速シリアルトランシーバを搭載し、性能および消費電力の低減とプログラマブル・ロジックの柔軟性という特長を兼ね備えました。これまでCPUとFPGAで構成されたシステムボードサイズを大幅に削減することができます。今回の講座では、テラシック社製「DE0-Nano-SoC Kit/Atlas-SoC Kit」を使用します。
日本アルテラ株式会社

ローターバッハ社製 TRACE32

世界中で最も使われているハードウェアアシストデバッガTRACE32。ArmだけでなくNios IIはもちろん、70以上のプロセッサアーキテクチャをサポートしているのが、TRACE32。SMPシステムのマルチコア対応では、複数のコアを同時に制御し、参照コアを切り替えながらシームレスにデバッグを進めることができます。また、Linux等のSMP対応OSのデバッグをサポートする「OS認識機能」が標準装備されていることも特徴です。これにより、デバッグ対象のタスクが何れのコアに割り当てられているかを気にすることなく、ユーザ空間で動作しているプログラムのデバッグをスムーズに進めることができます。
日本ローターバッハ株式会社