EBAZ4205 FPGA Xilinx編 第2版 演習2-2

EBAZ4205を使ってZYNQとFPGAの勉強をしています。
備忘録を記載します

演習2-2　LED点滅回路にプッシュスイッチを追加

全ての機能がEBAZに無いので、改造や機能の縮小が必要です。

■LED
RJ45の横に赤と緑のLEDがついています。教本にはさらに青色LEDがありますがあきらめます。

GRN_LEDがW13、RED_LEDがW14に接続されています。

■スイッチ
一見S2,S3といった使えそうなSWが実装されていますがPS部からしか認識できないらしいです。

下記のサイトでも紹介されていますが、FANのPWM用のフォトカプラが不要なのでスイッチをつけます。
https://qiita.com/kan573/items/c4dac8908e1a86d8fce6

2つのフォトカプラを外して、V13とV15に2つのスイッチを接続します。
V13がリセット、V15をスピードチェンジ　のスイッチとします。

制約ファイルの意味

制約ファイルの意味を少し解説します。

# Clock signal
set_property PACKAGE_PIN N18     [get_ports { CLK }]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports { CLK }]
create_clock -add -name sys_clk_pin -period 20.000 \
        -waveform {0 10} [get_ports { CLK }]

この行は、CLK ポートに入力されるクロック信号の特性を表しています。
-period 20.000 は、クロックの周期が20.000ナノ秒（ns）という意味です。
これはクロックソースのX5の発信周波数が50MHz（1 / 20ns）だからです。

-waveform {0 10} は、クロックのデューティサイクル（HighレベルとLowレベルの時間比率）を設定しています。
{0 10} は、Highレベルが0nsから10ns、Lowレベルが10nsから20nsであることを意味し、50%のデューティになります。

set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports { CLK }]

このような記述はポートの入出力規格（IOSTANDARD）を意味します。
LVCMOS33 は、3.3VのLVCMOS（Low-Voltage CMOS）規格で使うことを宣言しています。

# RGB LED
set_property -dict { PACKAGE_PIN W14   IOSTANDARD LVCMOS33 } \
        [get_ports { LED_RGB[1] }]; # Red
set_property -dict { PACKAGE_PIN W13   IOSTANDARD LVCMOS33 } \
        [get_ports { LED_RGB[0] }]; # Green

LEDは2つしかないので、制約ファイルも2bitに変更します。本当は名前LED_RGのほうがよかった

HDLファイル変更点

module blinkspeed (
    input               CLK,
    input               RST,
    input       [0:0]   BTN,
    output  reg [1:0]   LED_RGB
);

LEDが2bitしかないので、そこだけ変更しています。

/* LED Decoder */
always @* begin
    case ( cnt3 )
        3'd0:   LED_RGB = ~2'b01;//G
        3'd1:   LED_RGB = ~2'b10;//R
        3'd2:   LED_RGB = ~2'b01;//G
        3'd3:   LED_RGB = ~2'b10;//R
        3'd4:   LED_RGB = ~2'b11;//GR
        3'd5:   LED_RGB = ~2'b00;//off
        default:LED_RGB = ~2'b00;
    endcase
end

あとLEDは0の時にONするので、ビット反転(~)させています。

今日はここまで