How to write code on MachXO2
- 2. 読者対象 • 小型で安価なFPGAを使って製品開発を強いられている人 • 小さいFPGAに興味がある人 • 引継ぎ相手 壊れても責任が取れないので自己責任でやる人
- 3. 目次 • LCMXO2-1200HC-4SG32Cの特徴 • ソフトウェアの手順 • ハードウェアの手順
- 4. LCMXO2-1200HC-4SG32Cの特徴 （前回使ったICE40LP384と比較） • 本体に1回以上書き込める • 書き込むための配線が非常に楽 • 内部クロックがあり、最大133Mhz利用可能 （但し、限られた周波数だけ利用できるのでそれ以外使いたい場合は外 部オシレータが必要） 外部オシレータの配線場所は限定されている • ロジック数（LUT)が1280もある（前使ったものは384） • 3.3v単体で動作可能（前は主電源1.2vとVCCIO電圧必須) • サイズもQFN32と小さく、高級な基板を必要としない • 評価ボードとチュートリアルも存在する （最後に詳細のURL配置）
- 6. ソフトウェア手順 概要 • 工程１ Verilog file -> *****.jed に変換 • 工程２ ****.jedを 本体に書き込む 各ソフトのインストールのために登録が必要 • 工程１のためにLatticeDiamondをインストール http://www.latticesemi.com/ja- JP/Products/DesignSoftwareAndIP/FPGAandLDS/LatticeDiamond • 工程２のためにDiamond Programmerをインストール https://www.latticesemi.com/ja- JP/Products/DesignSoftwareAndIP/ProgrammingAndConfigurationSw/Programmer
- 7. テストプログラム • 133MhzでLチカしても役に立たないので適宜修正してください • 内部クロックの利用例 module Main ( output oled ); wire osc_clk; defparam OSCH_inst.NOM_FREQ="133.00"; OSCH OSCH_inst(.STDBY(1'b0), .OSC(osc_clk), .SEDSTDBY()); always @(posedge osc_clk) begin end assign oled = osc_clk; endmodule
- 8. Lattice Diamond 1 プロジェクト作成 • File タブ -> New -> Project -> Next -> プロジェクト等名前設定 • Next -> 作成したVerilog file追加 -> • デバイス指定で型番を合わせる -> Next -> Next -> Finish
- 9. Lattice Diamond 2 ピンアサイン • Tools タブ -> Spreadsheet View -> Pin Assignments -> Double Click “Signal Name” -> Assign Signals • 必要か分からないが私はPort Assignments でLVCMOS25から LVCMOS33に変更している。
- 10. Lattice Diamond 3 .jedファイルの出力 • 最後までプロセスにエラーが無ければ.jedファイルが作成される
- 11. Diamond Programmer • 起動後、画像のように設定する。 • 配線（ハードウェアの手順）が終わった後、FT2232H Mini ModuleをUSBに接続後、Programボタンを押すことで書き込みが 完了する
- 12. ハードウェアの手順 • USB経由でJTAG信号をFPGAに送るための配線方法 • FT2232H Mini Module を利用した • また必須かどうか分からないがTCKの間にプルダウンを置いた 参考にした配線がhttps://github.com/tinyfpga/TinyFPGA-A- Series/blob/master/board/TinyFPGA-A.pdf の JTAG Programming Headerのため
- 13. 配線１ FT2232H Mini Module • CN3-1(VBUS) と CN3-3(VCC)を配線 • CN2-1(V3V3)とCN2-11（VIO）を配線 https://www.ftdichip.com/Support/Documents/DataSheets/Modules/ DS_FT2232H_Mini_Module.pdf Page7から参照
- 14. 配線2 FT2232HとMachOX2-1200-QFN32 FT2232H Mini Module （PIN Number) Function MachOX2-1200-QFN32 （PIN Number) CN2-12(AD3) TMS 29 CN2-7(AD0) TCK 30 CN2-10(AD1) TDI 32 CN2-9(AD2) TDO 1 CN2-1(V3V3) VCC 2,31,24,19,18,15,7,6 CN2-2 GND 3,22,33 VCCは3.3vでFPGA側に配線されていない場合必要 FPGA側の3.3vはVCCIOの配線が必要ないかもしれないが未検証 GNDは書かれているもののうちの一つだけの配線でもよい
- 15. 配線について書きましたが・・・ • 到着時間さえ気にしなければ買った方が圧倒的に楽。 チュートリアルもあるので苦労が少ない TinyFPGA AX2 Board（評価ボード） • https://www.sparkfun.com/products/14828 TinyFPGA Programmer（書き込みWriter) • https://www.sparkfun.com/products/14827 Tutorial等 • https://tinyfpga.com/
- 16. 備考 ピンレイアウトファイル場所 • https://www.latticesemi.com/Products/FPGAandCPLD/MachXO2 のMachXO2 32-Pin QFN Package Migration File