※ 2010年当時の内容をそのまま掲載しております。
リンク切れなどございますが、ご容赦ください
はじめまして、mamehachi です！
BBT で、FPGA 見習いやってます。
まだ、まだ、駆け出しです
これから SiTCP について学ぼうと思っているところです。
さて、何から始めようかな…
SiTCP って何が嬉しいんだろう。
データをイーサネット上で転送できるFPGA用のライブラリか～。
プログラムを組まずに、お気軽に転送できるってことかな…
ネットワークのプログラミングは難しそうだから、これは、うれしいな！
う～ん。他にもいいことがあるのかな？
Dr. Bean 教えてください。
なんじゃ、まだまだ、修行が足りんの～。
目先の楽さだけに目を付けおって…
確かに、ハードウエアだけで、TCP のサーバーとして機能するから、
ソフトを組まなくて良いのじゃが、もっと注目せんといかん特徴があるのじゃよ。
ハードウエアで実装しているから、高速で安定した転送ができるのじゃよ。
最近は、FPGA に CPU を実装することもできるのじゃが、高速には動作せぬのじゃ。
それに、ライブラリが小さいから、中規模クラスのFPGAでユーザの回路と
共に実装することができるのもこのライブラリのウリじゃ。
UDP のよる通信で、レジスタの設定も出来るのじゃぞ。
内田先生のページがあるから、ちゃんと、目を通しておきなさい！
確か、先日、注文しておいた Xilinx の「Spartan-3A スタータ キット」が
届いていたはずじゃ。
SiTCP User Community にあるサンプルを、動かしてみてはどうじゃ。
分かりました。
「Spartan-3A スタータ キット」 で SiTCP を動かしてみます。
スタータキットを、探さないと…
こんにちは、mamehachi です。
Xilinx の「Spartan-3A スタータ キット」手に入れました！
さて、早速、開封。
基板、マニュアル、USBケーブル、CD が入っていますね。
マニュアルといっても、動作確認ぐらいしか書いてないな～。
まずは、「Start Here」と書かれたマニュアルに従って動作確認をしてみよう。
ちゃんと動作するのかちょっとドキドキするな～。
電源を接続して、電源スイッチをON…
`Welcome to S3A &
S3AN Starter Kit
` ```
無事起動しました～！
詳しいマニュアルは、オンラインにあるのか～。
検索、検索…
スタータキットの資料が置いてあるページがありました。
このボードは REVISION D だから
「Spartan-3A/3AN FPGA スタータ キット ボード ユーザー ガイド」
でいいようだな。後で、目を通しておこう。
資料探している途中で ISE12 って見かけたけど、CD には、ISE11 って書いてあるな～。
ISE11 でいいのかな？
こんな時は、Dr.Been に聞いてみよう。
どうなんですか？
知ってるとは思うが、ISE は、xilinx が提供している開発環境じゃ。
ISE12 が最新じゃが、スタータキット用の SiTCP のサンプルは、ISE11 用なので、
今回は、xilinx がフリーで提供している ISE11の WebPack をインストールするのが良いぞ。
これは、100 文字より長いファイル名を使えるようにする GNU 独自の拡張に
対応していないからじゃよ。ワシも以前、悩んだものじゃ。
tar のマニュアルに多少記述があるぞ。
そうじゃの～、古いバージョンのマニュアルの説明のほうが分かりやすいかもしれんの～。
どちらも英語じゃから、お主にはちょっと辛いかの～。
「tar @LongLink」で検索してみるのが良いかもしれんの～。
このことについて、ブログなど書いている人が結構おるから、参考になるじゃろう。
Laplus は、GNU 独自拡張に対応していないようじゃから、他のツールを探すのが良いぞ。
こんにちは、mamehachi です。
やっと、SiTCP に辿りつきました～
まずは、サンプル版をSiTCPサイトからダウンロードしてこよう！
SiTCP のメインメニューからダウンロードを開いて、
「Sample source for Xilinx Spartan 3A Starter kit」をクリックしてダウンロード。
XC3ASKSample.4.0.zip が、ダウンロードできました。
ZIP ファイルを解凍すると、XC3A_SK_SiTCP デレクトリができたぞ。
ISE を立ち上げよう。
ん～。file メニューを見ると、[Open Project] があるな～。これだろう。
ファイルの種類に「*.xise」ってあるから、拡張子が「xise」のファイルを
探せばいいんだな。
お、XC3A_SK_SiTCP/ISE11 の中に「ISE11.xise」ってファイルがあったぞ。
これだな。開いてみよう。
再生のアイコンをクリックすればいいのかな。
あれ、コンパイル済みなのか～。何も起こらないな～。
コンパイルしてみたいから、
XC3A_SK_SiTCP/src/S3A_SK_SiTCP.V
を変更せずに保存しなおして、タイムスタンプを更新してみよう。
もう一回、再生[Implement Top Module]をクリック。
お～、コンパイルできたみたいだ。
warning は出ているけど、大丈夫だろう。
「Generate Programming File」が「？」だな～。
再生アイコンのヒント表示に、「Implement Top Module」ってでるな～。
これは、Implement までみたいだな。
う～ん、どうすればいいんだろう。
[Generate Programing File] を右クリックするとしてみるか...
[Run] かな。
ちょっと待つと…
出来たみたいだ。
さ～て、スタータキットで動かすぞ！
って、どうすればいいんだ。
[Configure target Device] っぽいけど。
ユーザーズガイドを、見てもこの辺りについては詳しく書いてないようだな～。
Dr.Been に聞いてみよう。
どうすればいいんですか？
そうじゃの～。
スタータキットの FLASH に書き込むことも出来るのじゃが、
今回は USB ケーブルを使って JTAG で直接 FPGA をプログラムするのが
簡単で良いじゃろう。
スタータキットの設定の変更も必要ないしの～。
まずは、ISE の [Configure Target Device] にある
[Manage Configure Project(iMPACt)] をダブルクリックして
起動するのじゃ。
立ち上がったら、[Boundary Scan] を選択して、
[Initialize Chain] を実行すると、
後は、なんとなく分かるじゃろう。
USB ケーブルか～。
確か、キットについていたはずだ...。
USB ケーブルで、PCとスタータキットを接続して、
電源を入れてみよう。
あ、ドライバーのインストールするのか～。
[いいえ、今回は接続しません] を選択して、[次へ] をクリック。
[ソフトウェアを自動的にインストールする] を選択して、[次へ] をクリック。
さーて、動かしてみよう！
と思ったらまた同じダイアログが表示されたぞ。
また、ドライバーのインストールなのかな？
同じ手順で、... 完了。
あれ～、また、出てきたな～。
大丈夫なのかな～。
もう一度、繰り返すか...完了。
今度は、ダイアログが出てこない。
良かった、先にすすめる
[Manage Configuration Project(iMPACT)] をダブルクリック。
Boundary Scan って、Dr.Bean が言っていたな～。
[Boundary Scan] を、クリック。
ん、何も起きないな～。じゃ、ダブルクリック。
「Right click to Add Device or Initialize JTAG chain」って出たぞ。
Dr.Bean が[Initialize Chain] を実行しろと言っていたのは、これだな。
「Right click」と書かれている付近を右クリックすると…
[Initialize Chain] を、クリック。
お～、FPGA が、表示された！
「Do you want to continue and assign configuration files(s)?」
って聞いているから、[Yes] かな。
表示されている、「s3a_sk_sitcp.bit」を指定すれば、良さそうだな。
[Open] をクリック。
FLASH は使わないと言っていたから、[No] でいいだろう。
あれ、また出てきたぞ。
あ、xcf04s に色が付いているな～。
一個ずつ選択するみたいだな。
FLASH だから、[Bypass] でいいかな。
デフォルトで大丈夫だろう。
[OK] をクリック。
xc3s700a を右クリックするんじゃないかな～。
予想通りだ
[Program] をクリック。
お、どうだろう。
うまくいったみたいだ！
スタータキットの LED 表示が変わったぞ。
LD7 のみ点滅するようになりました。
動作しているみたいだな～。
LED の表示以外に起動確認の方法はないのかな～？
まずは、ping を打って、導通確認をするのが良いじゃろう。
サンプル版は、SiTCP のデフォルトの IP アドレスを使用しているのじゃ。
IP address: 192.168.10.16<br>TCP port: 24<br>UDP port: 4660
デフォルトは、これじゃ。
分かりました。PING で確認してみます。
まず、クロスケーブルでPC と接続しよう。
スタータキットのRJ-45コネクタのLEDが緑色で点灯したから、
LINK は、無事上がったみたいだな～。
コマンドプロンプトを起動して、
PING…えっとアドレスが、192.168.10.16…
あれ、 失敗だ
あ～、そうか、ネットワークの設定をしなきゃ。
[スタート]-[コントロールパネル]
で、コントロールパネルを表示して、
[ネットワーク接続]をダブルクリック。
[ローカルエリア接続] をダブルクリック。
[プロパティ] をクリック。
[インターネット プロトコル (TCP/IP)] をダブルクリック。
スタータキットが、192.168.10.16 だから、
でいいだろう。
今度は、うまくいくかな。
もう一度、ping を実行。
お、応答が返ってきた～！
ちゃんと、動いているようだ
次回は、機能の確認をしてみます！
こんにちは、mamehachi です。
今回は、SiTCP を動かして、その機能を確認してみます。
さて、どうしようかな。
確か、SiTCP User Community Site のダウンロードに「SiTCP Utility」が
あったけど、使えるんじゃないかな～。
「SiTCP Utility」 をダウンロードしてみよう。
SiTcpUtil.0.9.2e.zip がダウンロードできました。
中を見てみると、「setup.exe」があるな～。
一応、解凍してから、実行。
[実行]をクリック。
[同意する]をクリック。
そういえば、SiTCP Utility のダウンロードの説明に、
って書いてあったな～。
結構時間が掛かるのかな～。
ちょっと、放っておくか...
あ、終わってる
10分弱ぐらいかな～。意外と早かったな～。
[インストール」をクリックだな。
お、インストール終了したと思ったら、起動した
アドレスやポートは、Dr.Bean の言っていたデフォルト値になっているみたいだな。
まずは、UDP から確認してみよう。
[制御(UDP)]タブをクリック。
レジスタアドレスは 0 で、試してみよう。
[読み出し] をクリック。
おっ。目が動いた…ちょっと、ビックリ
とりあえず、何か読めたな～。
今度は適当に書き込んでみよう。
こんな感じでデータを書いて、[書き込み] をクリック。
お、LED の表示が変わったぞ！
読みだしてみよう、[読み出し]をクリック。
アドレス 8 以降が、書けるみたいだな～。
でも、アドレス 9 は、書けないのかな？
LED は、下位 7 bit と考えると、0x19 だな～。
とすると、アドレス 8 が LED なのかな？
アドレス 8 に 0x55 を書き換えてみよう。
[書き込み]をクリック。
お～、予想通りだ
UDP は、動作しているようだな。
次は、TCP をやってみよう
[データ(TCP)]タブをクリック。
[受信開始]をクリック。
何も受信できないみたいだな～。
Dr. Bean に聞いてみよう。
なんで、受信できないのですか？
仕様も分からずに、闇雲にやってもうまくいかんぞ。
簡単だから、ソースを見てどう動くのか調べてみなさい！
分かりました。見てみます。
ソースは、確か、
XC3A_SK_SiTCP¥Src
にあったはず。
S3A_SK_SiTCP.V を見てみよう。
思ったより分量がないぞ。
理解できそうだ
//--------------------------------------------------------------
// LED
//---------------------------------------------------------------
reg [23:0] ledCnt;
always@ (posedge CLK25M or posedge RST) begin
if(RST)begin
ledCnt[23:0] <= 24'd0;
end else begin
ledCnt[23:0] <= ledCnt[23:0] + 24'd1;
end
end
assign LED[7] = ledCnt[23] & ledCnt[22];
これは、点滅している LED の記述だな～。
えーと、肝心の TCP は、どこかな。
SiTCP(
.CLK (CLK25M ), // in : System Clock
.RST (RST ), // in : System reset
（略)
// User I/F
（略）
// FIFO I/F
.TCP_RX_WC (TCP_RX_WC<span>[15:0] ), // in : Rx FIFO write
.TCP_RX_WR (TCP_RX_WR ), // out: Write enable
.TCP_RX_DATA (TCP_RX_DATA[7:0]), // out: Write data[7:0]
.TCP_TX_FULL (TCP_TX_FULL ), // out: Almost full flag
.TCP_TX_WR (TCP_TX_WR ), // in : Write enable
.TCP_TX_DATA (TCP_TX_DATA[7:0]), // in : Write data[7:0]
（略）
);
//---------------------------------------------------------------
// TCP loopback FIFOl
//---------------------------------------------------------------
assign TCP_RX_WC[15:11] = 5'b11111;
sitcp_fifo sitcp_fifo(
.clk (CLK25M ),
.rst (TCP_OPEN ),
.data_count (TCP_RX_WC[10:0] ),
.full (),
.wr_en (TCP_RX_WR ),
.din (TCP_RX_DATA[7:0] ),
.empty (sitcpFifoEmpty ),
.rd_en (sitcpFifoRe ),
.dout (TCP_TX_DATA[7:0] ),
.valid (TCP_TX_WR )
);
assign sitcpFifoRe = ~TCP_TX_FULL & ~sitcpFifoEmpty;
そうじゃの～。
telnet で接続して、echo が返ることを確認するのが良いじゃろう。
telnet コマンドは、デフォルトで port 番号 23 を使うのじゃが、
指定することも可能なのじゃよ。
指定の仕方は、コマンドのヘルプででも調べるのじゃな。
そっか～。
telnet で、確認できるのか～。
さて、コマンドプロンプトを起動しよう。
telnet -h で、分かるかな～。
なるほど、アドレスの後にポート番号を書けばいいんだな。
telnet 192.168.10.16 24
おー、ちゃんと echo が返ってきている。
一応、TCP での通信の確認は出来たな～。
かなり低速でだけど
そうだ、UDP のソースも見てみよう！
XC3A_SK_SiTCP¥Src¥S3A_SK_SiTCP.V
を見てみると…
//--------------------------------------------------------------
// Slow control
//--------------------------------------------------------------
RBCP_REG RBCP_REG(
// System
.CLK (CLK25M ), // in : System clock
.RST (SiTCP_RST ), // in : System reset
.LED (LED[6:0] ), // out : LED[6:0]
.DIP_SW (SW[3:0] ), // in : DIP_SW[3:0]
// RBCP I/F
.RBCP_ACT (RBCP_ACT ), // in : Active
.RBCP_ADDR (RBCP_ADDR[31:0]), // in : Address[31:0]
.RBCP_WE (RBCP_WE ), // in : Write enable
.RBCP_WD (RBCP_WD[7:0] ), // in : Write data[7:0]
.RBCP_RE (RBCP_RE ), // in : Read enable
.RBCP_RD (RBCP_RD[7:0] ), // out : Read data[7:0]
.RBCP_ACK (RBCP_ACK ) // out : Acknowledge
);
//--------------------------------------------------------------
となっているな～。
このモジュールを見れば、分かりそうだ。
XC3A_SK_SiTCP¥Src¥ にあるもうひとつのファイルが、それだな～。
RBCP_REG.v を開いてみよう！
このソースも短いから理解できそうだ。
//--------------------------------------
// Read data mux.
//--------------------------------------
reg [7:0] muxRegDataA ;
reg muxRegAck ;
always@ (posedge CLK) begin
case(regAddr[3:0])
4'h0: muxRegDataA[7:0] <= X00Data[7:0];
4'h1: muxRegDataA[7:0] <= X01Data[7:0];
4'h2: muxRegDataA[7:0] <= X02Data[7:0];
4'h3: muxRegDataA[7:0] <= X03Data[7:0];
4'h4: muxRegDataA[7:0] <= X04Data[7:0];
4'h5: muxRegDataA[7:0] <= X05Data[7:0];
4'h6: muxRegDataA[7:0] <= X06Data[7:0];
4'h7: muxRegDataA[7:0] <= X07Data[7:0];
4'h8: muxRegDataA[7:0] <= X08Data[7:0];
4'h9: muxRegDataA[7:0] <= X09Data[7:0];
4'hA: muxRegDataA[7:0] <= X0AData[7:0];
4'hB: muxRegDataA[7:0] <= X0BData[7:0];
4'hC: muxRegDataA[7:0] <= X0CData[7:0];
4'hD: muxRegDataA[7:0] <= X0DData[7:0];
4'hE: muxRegDataA[7:0] <= X0EData[7:0];
default:muxRegDataA[7:0] <= X0FData[7:0];
endcase
muxRegAck <= regCs & (regRe | regWe);
end
assign {X00Data[7:0],X01Data[7:0],X02Data[7:0],X03Data[7:0]} = `FPGA_VER;
assign {X04Data[7:0],X05Data[7:0],X06Data[7:0],X07Data[7:0]} = `FPGA_ID;
assign X08Data[7:0] = regX08Data[7:0];
assign X09Data[7:0] = {4'd0,DIP_SW[3:0]};
assign X0AData[7:0] = regX0AData[7:0];
assign X0BData[7:0] = regX0BData[7:0];
assign X0CData[7:0] = regX0CData[7:0];
assign X0DData[7:0] = regX0DData[7:0];
assign X0EData[7:0] = regX0EData[7:0];
assign X0FData[7:0] = regX0FData[7:0];
お、書き換えられなかったところは、Version と FPGA の ID 表示だったのか～。
X09Data[7:0] に DIP SW の内容が代入されているぞ。
アドレス 9 だけ、値が 0x00 で不思議だったんだよな～。
後で、DIP SW の値を変えて、試してみよう！
//--------------------------------------
// Sig. assignment for outputs
//--------------------------------------
wire [6:0] LED;
assign LED[6:0] = X08Data[6:0];
SiTCP Utility で、[制御(UDP)] を選択して、[読み出し] をクリック。
