FPGA-Configuratiegeheugen programmeren

De FPGA-unit wordt geleverd inclusief een JTAG-interface. Deze is compatible met de ByteBlasterMV van Altera. Dit heeft als voordeel dat deze interface rechtstreeks vanuit Quartus gebruikt kan worden.

Het programmeren van het configuratiegeheugen (vanaf hier zal ik dat PROM noemen, is wel zo duidelijk) maakt geen gebruik van de JTAG-interface, maar van een geheel eigen interface. Gebruikers die reeds een ByteBlasterII in hun bezit hebben kunnen voor het programmeren van het PROM de daartoe bedoelde connector K5 (PROGRAM) gebruiken.

Met behulp van de software van Altera is het toch mogelijk om de PROM te programmeren met behulp van de JTAG interface. Hiervoor wordt de FPGA gebruikt om als brug tussen JTAG en de AS-interface (van de PROM) te fungeren.

Het klinkt ingewikkelder dan het is. In het onderstaand voorbeeld zullen we voorbeeld nr. 3 van de FPGA cursus in het PROM programmeren.


Converteren

Om de PROM te programmeren maken we normaal gesproken gebruik van een *.pof bestand. Indien we via de JTAG-interface willen programmeren hebben we een *.jic bestand nodig. Gelukkig bevat Quaratus een conversieprogramma waarmee we dit makkelijk kunnen realiseren.

Stap 1. Ga naar “File” en kies voor “Convert Programming Files”.

Stap 2. Selecteer bij “Programming file type” de optie “JTAG Indirect Configuration File (.jic)”.

Stap 3. Selecteer in het invulveld “Configuration device” het type PROM dat we gebruiken. In ons geval is dat de “EPCS4”.

Het scherm moet er nu als volgt uitzien:



Nu moeten we aangeven welke FPGA we gaan gebruiken om deze brug te slaan tussen JTAG en AS. In ons geval is dat een EP1C12F256. Dit kunnen we als volgt instellen:

Stap 4: Klik op “Flash loader”, onderaan in het venster. Er verschijnt nu een knop met de titel “Add Device”.

Klik op “Add device”. In het venster dat nu verschijnt kiezen we achtereenvolgens voor “Cyclone” en daarna “EP1C12F256”.

Sluit dit venster door op “Ok” te klikken.

Als laatste moeten we ons oorspronkelijk programmeerbestand aangeven. In dit geval is dit ex3.sof in de map c:\altera\FPGA_course\ex3. Dit gaat als volgt :

Stap 5: Klik op de tekst “SOF Data” en vervolgens op de knop “Add File”. In het nieuwe venster selecteert U het bestand “c:\altera\FPGA_course\ex3\ex.sof” op de gebruikelijke manier.

Het scherm moet er nu als volgt uitzien:

 

Stap 6: Door op de knop “Generate” te klikken starten we het conversie-process. Sluit dit venster door op “Ok“ te klikken.


Programmeren

Stap 7: Start de normale programmeertool van Quartus. Indien er nog 1 of meerdere devices in de lijst staan, verwijder deze uit de lijst.

Stap 8: Klik op de FPGA in de lijst en klik vervolgens op de knop “Add file”. Selecteer het zojuist geconverteerde bestand (standaard is dit “output_file.jic”).

In de lijst verschijnen nu zowel de FPGA, alsook het PROM.

Stap 9: Klik op het vierkantje in de kolom “Program/configure”. Hiermee geven we aan dat we de FPGA en de PROM willen programmeren.

 

Stap 10: Klik op “Start”. De FPGA wordt nu geconfigureerd en vervolgens wordt het PROM geprogrammeerd.


RESET

Als de PROM geprogrammeerd is, moeten we het board even resetten. Daarna zal bij het opstarten de FPGA direct vanuit de PROM worden geconfigureerd!