Python で FPGA/Lチカ(Zybo 編)

Lチカ(Zybo編)

ネタがなくなってきたので Zybo でも Lチカをこころみることにします。

Lチカ アゲイン(Python での記述)

Python のソースを掲げます。

blink.py

from polyphony import testbench, module, is_worker_running
from polyphony.io import Port
from polyphony.timing import wait_value
from polyphony.typing import bit

@module
class Blink:
    def __init__(self, interval):
        self.led = Port(bit, 'out')
        self.interval = interval
        self.append_worker(self.main)

    def main(self):
        led_bit:bit = 1
        while is_worker_running():
            self.led(led_bit)
            led_bit = 1 - led_bit
            self._wait()

    def _wait(self):
        for i in range(self.interval // 2):
            pass


@testbench
def test(dut):
    v = 0
    for i in range(4):
        print("loop:", i)
        wait_value(1, dut.led)
        wait_value(0, dut.led)
    print("finished")

blink = Blink(125 * 1000 * 1000)
test(blink)

Python でシミュレーション

Python で実行します。

Pythonで実行

> python3 blink.py
loop: 0
loop: 1
loop: 2
loop: 3
finished

Polyphony でコンパイル

コンパイルすると Blink_blink.v が出来ます。

Polyphonyでコンパイル

> polyphony blink.py
> ls Blink_blink.v
Blink_blink.v

Vivado で合成・実行

Zybo 用ですが ARM の部分は使いませんので簡単に作れます。
作業の詳細はこちらも参考にしてください。ほぼ同じです。
https://qiita.com/ryos36/items/0f757c674ef90a33ddf2

Vivado のプロジェクト作成

XC7z010clg400-1 を選択します。

デザインを追加してソースも追加

1. 空の design を作り
2. wrapper も設定し
3. Blink_blink.v も追加します。

Block_block.v を追加

make external でピンを生成します。名称は変えました。

ピン情報を追加(xdc の追加)

ピン情報を追加します。

zynq.xdc

## PL System Clock                                                                 
set_property -dict { PACKAGE_PIN L16   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { clk }];  
create_clock -add -name sys_clk_pin -period 8.00 -waveform {0 4} [get_ports { clk }
                                                                                   
## LED                                                                             
set_property -dict { PACKAGE_PIN M14  IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { led0 }];  
                                                                                   
## Buttons                                                                         
set_property -dict { PACKAGE_PIN R18   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { btn0 }]; 

これは回路図の赤で囲った部分から作ります。

合成して実行

合成した上で Zybo を JTAG で立ち上げて実行します。Lチカの完成です。