CYC1000でLチカ（＋音源定位）

2020/12/20追記： CYC1000を使って音源定位→動画はこちら

• 音の鳴っている場所を色で表示
• 複数の音が鳴っている環境でも、それぞれの音源を色で表示できる（下図は左右2箇所）

本題： はじめに

• FPGA開発ボードCYC1000について
• 25kLEのIntel Cyclone10搭載

• 今回はLチカを例に、基本的な使い方をメモしていきます

1.　開発環境

• Windows 10 64bit
• Quartus Prime Lite 19.1
• USB Programmer Driver Ver. 2.2

2. ピン配置

• ピン配置の一覧表を作りました
• 詳細はこちらを参照

Pin Header	Pin No.	Node Name	Bank	Location
J1	1	GPIO0 AREF1	4	P11
J1	2	GPIO1 AIN0	4	R12
J1	3	GPIO2 AIN1	4	T13
J1	4	GPIO3 AIN2	4	R13
J1	5	GPIO4 AIN3	4	T14
J1	6	GPIO5 AIN4	4	P14
J1	7	GPIO6 AIN5	4	R14
J1	8	GPIO7 AIN6	4	T15
J1	9	GPIO8 D0	5	N16
J1	10	GPIO9 D1	5	L15
J1	11	GPIO10 D2	5	L16
J1	12	GPIO11 D3	5	K15
J1	13	GPIO12 D4	5	K16
J1	14	GPIO13 D5	5	J14
J2	1	GPIO14 D6	2	N2
J2	2	GPIO15 D7	2	N1
J2	3	GPIO16 D8	2	P2
J2	4	GPIO17 D9	2	J1
J2	5	GPIO18 D10	2	J2
J2	6	GPIO19 D11	2	K2
J2	7	GPIO20 D12	2	L2
J2	8	GPIO21 D13	2	P1
J2	9	GPIO22 D14	2	R1
J2	10	Reset	-	-
J2	11	GND	-	-
J2	12	3.3V	-	-
J2	13	VIN (5V supply)	-	-
J2	14	5V	-	-
J3	1	GPIO23 AIN	4	T12
J3	2	GND	-	-
J3	3	GPIO24 AIN7	4	R11
J4	1	GND	-	-
J4	2	n.c.	-	-
J4	3	TCK	1	H3
J4	4	TDO	1	J4
J4	5	TDI	1	H4
J4	6	TMS	1	J5
J6	1	PIO_01	6	F13
J6	2	PIO_02	6	F15
J6	3	PIO_03	6	F16
J6	4	PIO_04	6	D16
J6	5	GND	-	-
J6	6	3.3V	-	-
J6	7	PIO_05	6	D15
J6	8	PIO_06	6	C15
J6	9	PIO_07	6	B16
J6	10	PIO_08	6	C16
J6	11	GND	-	-
J6	12	3.3V	-	-
-	-	LED1	3	M6
-	-	LED2	3	T4
-	-	LED3	3	T3
-	-	LED4	3	R3
-	-	LED5	3	T2
-	-	LED6	3	R4
-	-	LED7	3	N5
-	-	LED8	3	N3
-	-	USER_BTN (pull-up)	3	N6
-	-	CLK (12MHz)	2	M2

• 2020/03/22：J6ピン配置の誤記修正
• 2020/08/02：分かりやすい図を見つけました
• 2020/08/14：Pin No.順に並び替え、Bankを追記
• 2020/09/15：分かりやすい図を見つけました

3. サンプルコード

• LED1を1秒毎に点滅させる

main.vhd

library IEEE;
  use IEEE.std_logic_1164.all;
  use IEEE.std_logic_arith.all;
  use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;

entity main is
   Port ( 
    RST_N   : IN std_logic;  
    CLK : IN std_logic;  
    LED1    : OUT std_logic );
end main ;

architecture RTL of main is

signal counter : std_logic_vector(25 downto 0);
signal counter_clr, counter_dec : std_logic;

begin

process( RST_N, CLK )  
begin 
    if( RST_N = '0' ) then
        counter <= (others => '0');
    elsif( CLK'event and CLK = '1' ) then
        if(counter_clr = '1') then
            counter <= (others => '0');
        else 
            counter <= counter + 1;
        end if;
    end if;  
end process;

  counter_clr <= '1' when counter = 11999999 else '0';
  counter_dec <= '1' when counter < 6000000 else '0';
  LED1 <= not counter_dec;

end RTL;

4.　プロジェクト作成→コンパイル

1. File → New Project Wizard → プロジェクト名とフォルダを入力
2. Family, Device & Board Settings → Family を Cyclone 10 LP , Nameを 10CL025YU256C8G に設定
3. Next → Finish を押す
4. Assignment → Settings → General → Top-level entity にentity名を入力
5. Assignment → Pin Planner でピン配置を設定
6. Processing → Start Compilation でコンパイル

5.　メモリ書込み

1. Tool → Programmer を開く
2. Hardware Setup → Currently selected hardware を Arrow-USB-Blaster に設定して Close を押す
3. Change Files を押して output_files 内のsofファイルを選択
4. Program/Configure にチェックを入れる
5. Start を押すと書込み

6.　不揮発性メモリに書込み（参考）

1. メイン画面で File → Convert Programming Files... → Output programming file を開く
2. Programming file type を JTAG Indirect Configuration File (.jic) に設定
3. Input files to convert → Flash Loader → Add Device を開く
4. Device family を Cyclone 10 LP に設定
5. Device name を 10CL025Y に設定
6. Input files to convert → SOF Data → Add File... を開き、sofファイルを選択
7. 最後に Generate を押すと、jicファイルが生成される
8. Programmer画面で Change File を押して、jicファイルを選択
9. EPCS16 を選択し、Program と Verify にチェックを入れる
10. Start を押すと書込み

• こちらのページを参考にさせて頂きました

参考資料

• Trenz Electronic Wiki TEI0003

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1. AREFはLPFに接続されているので、GPIOとして使う場合は注意 ↩