Spartan-3A スタータキット
2007/04/17
このボードは入門用にとてもいいのだけど， ここの最後のほうでも説明したように， スイッチとLEDくらいしかついていなくて，ちょっともの足りなくなってきた． VGAやLCDやキーボードやシリアル通信の勉強もしたいし， Spartan-3Aのスタータキットを購入することに決定． EDK付けるとEDK単体で買うよりもはるかに安くてオトクなので， ついでにEDKも付けといた(EDKは単体だと６万円以上するようだ)． ちなみに東京エレクトロンデバイス で購入．水曜に注文，木曜にお金を振り込んで月曜に到着した．
スタータキットにはもちろんボードが入っているが， 他にも電源アダプタ，USB接続ケーブル，DVD-ROMなどひととおり入っていて， すぐに使うことができる．
とりあえずクイックスタートガイドにあるように，まずは電源ONしてみよう．
ストロボ焚いてしまったのでわかりにくいが，左上のPOWER-LEDが赤く光っています． クイックスタートガイドでは， これでLCDにwelcomeメッセージが出るということなのだが， LCDは上半分が真っ黒になった状態でとくに何も無し． VGAに液晶ディスプレイをつないでも，とくに何も無し．
ジャンパの設定が悪いようなのでいったん電源を切り， ジャンパの設定を変えて再度電源ON．
「WALKING 1/0 8BIT」というメッセージが出て，LEDが順番に点灯した． 液晶ディスプレイを接続すると，カラーパターンが表示されている． まあちゃんと動いているようだ．
クイックスタートガイドでは，電源ONでwelcomeメッセージが出るとのことなので， いろいろジャンパの設定を変更してみたが， メッセージが出ないか「WALKING 1/0 8BIT」が出るかで， あいかわらずwelcomeは出ない．
よくわからんので，とりあえずPCとUSB接続してみる． ボードの電源ON状態で接続すると，PC側でUSBデバイスとして自動的に認識され， PC側にドライバがインストールされる (インストールには添付のDVD-ROMがたぶん必要だったと思う．よく覚えていない)． ドライバがインストールされると，ボードのCableReadyのLED(USB端子のすぐ下にある) が点灯するようになる．
ドライバインストール後もいろいろジャンパの設定を変えて電源ONしてみたのだが， 状況変わらず．どうやらwelcomeメッセージを出力するためのプログラムが 出荷時にROMに焼かれていないように思える． あきらめてデモプログラムをダウンロードしてみることにする． スタータキット用のデモプログラムは， Xilinxのページ のSpartan-3Aスタータキットのページの リファレンスデザインから， "Demo Design for the Spartan-3A Starter Kit Board" (s3ask_demo.zip) というのをダウンロードし解凍した．
CQ出版のボードをいじったときにISE8.2iが インストール済みなので，ISEを起動してiMPACTを起動してみる． しかしデバイスに Spartan-3A を認識できない． フラッシュROM(xcf04s)は認識できている． ジャンパの設定をいろいろ変えてみたけどダメ．やっぱし認識できない．
Spartan-3A はわりと新しいデバイスなので， ISE8.2iでは Spartan-3A は扱えないかもしくはアップデートが必要なのかもしれない． まあスタータキットに添付のDVD-ROMについているISEなら間違いは無いので， 添付のDVD-ROMからISE9.1iを新規にインストールすることにする (既存の8.2iを消さないように，別ディレクトリにインストールする)．
ただしインストールにはユーザ登録して，製品IDを取得する必要がある (インストール中に製品IDを聞かれるので)． DVD-ROMのREADMEに従ってユーザ登録する．
インストール中に， 「ドライバがインストール済みなので，上書きするかどうか」 という質問がある． たぶんUSB接続した際にインストールされたドライバだと思われる． Yesが推奨のようなので，Yesを選択． 最新にしておきたいので，WebUpdateは有効に指定．
で，ISE9.1iを起動し，iMPACTを起動して メインウインドウで右クリック，Initialize Chain を実行することで， Spartan-3A(xc3s700a)とフラッシュROM(xcf04s)を認識できた． このとき気が付いたけど，Spartan-3A スタータキットには CPLDのCoolRunnerは乗っていないのね． Spartan-3E スタータキットには乗っているのだが，まあいいか．
iMPACTの Initialize Chain を実行するとFPGAにダウンロードするファイルを 聞かれるので，先程 Xilinx のサイトからダウンロードしたデモプログラムの demo/implement/boarddemo_routed.bit を指定する． 「クロックをJtagClkに変更する」というメッセージが出てくるのでOKを指定 (これはフラッシュROMに焼いて動作させるときのために，クロックにCCLKを指定して *.bit ファイルを作成しているためである)． さらに続けてファイルを聞かれるので， demo/implement/boarddemo_routed.mcs を指定． ファイルを２つ聞いてくるのは，デバイスが２つ認識されているためかしら．
(後日談)ファイルを聞いてくるときに，２つのデバイスが順に緑色に マークされているので，やっぱしデバイス２つぶんのファイルを聞かれて いるようだ．(2007/04/19)
で，メインウインドウの xc3s700a を右クリック， Program メニューを指定して，FPGAにダウンロードしたら， 無事にデモが起動した．
クイックスタートガイドにあるようにwelcomeメッセージがLCDに表示され， さらに Load Cfg 1 ... というメッセージが表示されている．
液晶ディスプレイを接続したら，説明が表示されているのを確認できた．
ここまででデモの動作はOK． さらに，メインウインドウの xcf04s を右クリック， Program メニューを指定して，フラッシュROMに焼いてみる．
で，電源入れ直したら，起動時にクイックスタートガイドに 書いてある通りにデモが動くようになった．よかったよかった．