verilog事始め(Tang Primer board で始める): xshige's beta notes

2021年11月14日 (日)

verilog事始め(Tang Primer board で始める)

2021/11/8

verilog事始め(Tang Primer board で始める)

概要

FPGAのプログラミングができる開発ボードとして以下を購入した。

Sipeed Tang PriMER FPGA Dev.Board

このボードはデモとしてRISC-Vのコードが書き込まれておりそれを書き換えることができる。ここではツールのインストール方法とverilogのプログラミング方法について紹介する。

ツールのインストールと起動

1.downloads https://dl.sipeed.com/TANG/Primer/IDE/
上のurlから以下のファイルをダウンロードする：
TD1910_win.zip (windows10の場合)
TD1909_linux.rar (ubuntuの場合)
Anlogic_20220130.lic(共通)

2.Install
ubuntuの場合

0.開発ボードの確認
ボードが認識しているかどうかの確認

~$ lsusb
  Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0003 Linux Foundation 3.0 root hub
  Bus 001 Device 005: ID 138a:0097 Validity Sensors, Inc. 
  Bus 001 Device 004: ID 04f2:b5ce Chicony Electronics Co., Ltd Integrated Camera
  Bus 001 Device 002: ID 1199:9079 Sierra Wireless, Inc. Sierra Wireless EM7455 Qualcomm Snapdragon X7 LTE-A
  Bus 001 Device 007: ID 0547:1002 Anchor Chips, Inc. Python2 WDM Encoder
  Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub

  PCのハード状況で色々表示されるが以下の行があればボードが認識されていることになる：  
  Bus 001 Device 007: ID 0547:1002 Anchor Chips, Inc. Python2 WDM Encoder 

  これが表示されない場合、ボードが不良の可能性がある。(1度(ボード1枚)、経験あり)

1.Install TD driver on Linux
以下でドライバーを設定する：


  sudo nano /etc/udev/rules.d/91-anlogic-jtag.rules

編集内容：

SUBSYSTEMS=="usb", ATTRS{idVendor}=="0547", ATTRS{idProduct}=="1002", GROUP="plugdev", MODE="0660"

UDEVの再起動：


  sudo service udev restart

2.Install Application


  cd ~/Downloads
  sudo unrar x TD1909_linux.rar -d /opt/
  sudo ln -s /opt/TD_RELEASE_September2019_r4.6.2/bin/td /usr/bin/td
  sudo chmod a+x /opt/TD_RELEASE_September2019_r4.6.2/bin/td
  sudo ln -s /opt/TD_RELEASE_September2019_r4.6.2/arch /usr/arch 

  # ライセンスファイルを最新にする
  cd /usr
  sudo mkdir license
  cd license/
  sudo cp ~/Downloads/Anlogic_20220130.lic Anlogic.lic

  # ツールの起動
  td -gui

windows10の場合


  (1)TD1910_win.zipを解凍する
  (2)解凍したmsiファイルをインストールする
  (3)以下のライセンスファイルを新しいもの(Anlogic_20220130.lic)に差し替えてリネームする。
  C:\Anlogic\TD4.6.3\license\Anlogic.lic
  (5)以下のinfをインストールする
  C:\Anlogic\TD4.6.3\driver\win8_10_64\cyusb.inf
  #「署名無し」の警告が出るという情報があったが特に警告はでなかった。

  起動する場合、アイコンをクリックする

サンプル(blinky)の動作

https://tang.sipeed.com/en/getting-started/getting-to-blinky/ に沿って、サンプルを動作させてみる。

downloads:


  mkdir tang_primer
  cd tang_primer
  git clone https://github.com/Lichee-Pi/Tang_FPGA_Examples

build：
ツールを起動し
(1)[Project/Open Pｒoject] で [~/TangPrimer/Tang_FPGA_Examples/0.LED/prj] の下の led.al を開く。
(2)[Process/Run] またはメニューボタンの中の Runアイコンをクリックすると、ビルドが行われ led.bit が生成される。

書き込み：
(1)downloadアイコンを押すとウィンドウがポップアップするので、そのなかでAddアイコンで書き込みたい*.bitファイルを指定する。
(2)(電源が切れると消える)揮発状態で書き込むときはModeを「JTAG」、フラッシュに書き込むときは「FROGRAM FLASH」にして、Runアイコンを押すと書き込みが開始される。

デバッグ中で何度も書き込む場合は、書き込み速度が速いので「JTAG」を使用する。なお、RESETボタンを押すとフラッシュに書き込んだものが動作する。
(注意：JTAGで書き込んだのにRESETボタンを押すと別のものが動作することになる)

Hummingbird E203 port on LicheeTang(Anlogic EG4SBG256)

RISC-V(32bits)のverilogをビルドしてみる。

download:


  cd tang_primer
  git clone https://github.com/Lichee-Pi/Tang_E203_Mini.git

  https://github.com/riktw/Tang_E203_Mini

RISC-V デバッガでの書き込みができないバグがいるようなので以下のように修正する：

Constraits/e203egmini_new.sdc

修正前：
  9行目
  create_clock -name clk_16M -period 62.5 [get_nets {CLKIN}]

  修正後：

  #create_clock -name clk_16M -period 62.5 [get_nets {CLKIN}]
  create_clock -name clk_16M -period 62.5 [get_nets {clk_16M}]

修正後、通常のやり方でビルドと書き込むを行う。

2.sdk
RISC-V用のSDKを使用してみる。

(1)RISC-V デバッガ(Sipeed USB-JTAG/TTL)の設定


  sudo usermod -a -G plugdev $USER
  sudo nano /etc/udev/rules.d/45-dt2232.rules

編集内容：


  SUBSYSTEMS=="usb", ATTRS{idVendor}=="0403", ATTRS{idProduct}=="6010", GROUP="plugdev", MODE="0660"

以下でudevを再起動する

sudo service udev restart

(2)sdk


  HUMMINGBRID CORE
  wget https://github.com/kprasadvnsi/tang-doc/releases/download/1.0.0/sirv-e-sdk.tar.lrz
  sudo apt install lrzip
  lrzuntar sirv-e-sdk.tar.lrz 
  cd sirv-e-sdk

  # upload(RISC-Vプログラムの書き込み)
  make upload PROGRAM=demo_gpio BOARD=sirv-e203-lichee

  # Debugging the Demo
  #(1) Run the OpenOCD GDB server with the following command and leave it running.
  make run_openocd PROGRAM=demo_gpio BOARD=sirv-e203-lichee

  #(2) In the other Terminal run the following command to debug your code using familiar GDB Debugger.
  make run_gdb PROGRAM= demo_gpio BOARD=sirv-e203-lichee