Nexys 4 と ISE Design Suite で何か作ってみる（後編）

前編では、新しいプロジェクトを作って、プログラム可能なファイルを生成するところまでを見てみました。続いて実際に FPGA にプログラムしてみます。

■ Micro USB コネクタによる JTAG 接続

Nexys 4 を Micro USB ケーブルで開発機に接続します。このためには、あらかじめ Nexys 4 上のジャンパを設定しておきます。設定方法は Nexys 4 のリファレンスマニュアルに書いてありますが、参考までに引用しておきます。

 

JTAG を利用するには JP1 の真ん中の２本のピンをショートさせておきます。ジャンパの設定を終えたら Micro USB ケーブルで開発機に接続し、 Nexys 4 の電源スイッチをオンにします。

今回は VMware を使っているため、仮想マシンに USB ターゲットを接続します。

また、初回接続時は USB Serial のドライバがロードされるまでにしばらく時間がかかりました。 うまく接続できていれば、デバイスマネージャで COM ポートが確認できるはずです。

■ いざプログラム

Project Navigator に戻ります。先ほど実行した Generate Programming File の下にある、 Configure Target Device のツリーをひらき、 Generate Target PROM/ACE File をダブルクリックします。

下記の警告が表示されますが無視します。

ISE iMPACT というプログラムが立ち上がってくるので、ここで iMPACT Flows から Boundary Scan を選択し、左側ペイン内を右クリックしてショートカットメニューから Add Xilinx Device をクリックします。

 

FPGAのプログラムに使用したい .bit ファイル、つまり先ほど生成したロジックを含むファイルを選びます。ここでは test.bit ファイルがありますのでこれを選択します。

iMPACT の右側ペインに表示された Xilinx のチップアイコンを右クリックして、ショートカットメニューから Program を選択します。

上記操作で、 FPGA へのプログラムが開始され、プログラムが完了すると Program Succeeded という表示がなされます。

■ 動作テスト

FPGA へのプログラムが完了すると、 DONE LED（FPGA右上）が点灯し、組んだロジックが動作しはじめます。 SW0 と SW1 を操作すると、対応する LED が点灯／消灯するのが確認できます。

なお、今回は FPGA に通電後、 JTAG ケーブルを通じて直接プログラムしました。ボードの電源を落とすとプログラム内容は消えてしまいますので、改めてアップロードする必要があります（もしくはコンフィグレーション ROM に bit ファイルの内容を書き込んで、電源オン時に自動ロードされるようにします）。