FPGA ターンキーワークフロー入門

この例では、FPGA ターンキーワークフローを使用して MATLAB® 設計でスタンドアロン FPGA をプログラムする方法を示します。

この例のターゲットデバイスは Xilinx® Virtex-5 ML506 開発ボードです。

はじめに

この例では、関数 mlhdlc_ip_core_led_blinking は、FPGA ボード上の LED を点滅させるカウンターをモデル化します。

2 つの入力端子 Blink_frequency および Blink_direction は LED の点滅頻度および方向を決定する制御端子です。

ハードウェアの入力値は、Xilinx Virtex-5 ML506 開発ボードのプッシュボタンで調整できます。設計関数 'LED' の出力端子は、LED ハードウェアに接続します。

design_name = 'mlhdlc_turnkey_led_blinking';
testbench_name = 'mlhdlc_turnkey_led_blinking_tb';

MATLAB 設計を確認します。

type(design_name);

function [LED, Read_back] = mlhdlc_turnkey_led_blinking(Blink_frequency, Blink_direction)
%

%   Copyright 2013-2015 The MathWorks, Inc.

persistent freqCounter LEDCounter

if isempty(freqCounter)
    freqCounter = 0;
    LEDCounter = 255;
end

if Blink_frequency <= 0
    Blink_frequency = 0;
elseif Blink_frequency >= 15
    Blink_frequency = 15;
end

blinkFrequencyOut = LookupTable(Blink_frequency);
if blinkFrequencyOut == freqCounter
    freqMatch = 1;
else
    freqMatch = 0;
end

freqCounter = freqCounter + 1;

if freqMatch
    freqCounter = 0;
end

if Blink_direction
    LED = 255 - LEDCounter;
else
    LED = LEDCounter;
end

if LEDCounter == 255
    LEDCounter = 0;
elseif freqMatch
    LEDCounter = LEDCounter + 1;
end

Read_back = LED;
end


function y = LookupTable(idx)
s =  2.^(26:-1:11)';

y = s(idx+1);
end

type(testbench_name);


%

%   Copyright 2013-2015 The MathWorks, Inc.

for i=1:16
    [yout, ~] = mlhdlc_turnkey_led_blinking(i-1, 0);
    [yout2, ~] = mlhdlc_turnkey_led_blinking(i-1, 1);
end

HDL Coder™ プロジェクトの新規作成

coder -hdlcoder -new mlhdlc_turnkey_led_blinking_prj

次に、mlhdlc_turnkey_led_blinking.m ファイルを MATLAB 関数としてプロジェクトに追加し、mlhdlc_turnkey_led_blinking_tb.m を MATLAB テストベンチとして追加します。

MATLAB HDL Coder プロジェクトの作成と入力に関する詳細なチュートリアルについては、MATLAB から HDL へのワークフロー入門を参照してください。

設計を固定小数点に変換

1.[入力の型を定義] タスクを右クリックして [このタスクを実行] を選択します。

2. [固定小数点の変換] タスクで [詳細設定] をクリックし、[シミュレーションの最小/最大値に対する安全余裕 (%)] を 0 に設定します。

3. 変数 freqCounter の [推奨された型] 列に「numerictype(0, 27, 0)」と入力することで、その推奨された型を符号なし 27 ビット整数に設定します。

4.左側の [固定小数点の変換] タスクを右クリックして [このタスクを実行] を選択します。

設計端子をターゲットインターフェイスにマッピング

[コード生成ターゲットを選択] タスクで、次のように [FPGA Turnkey] ワークフローと [Xilinx Virtex-5 ML506 development board] を選択します。

1.[ワークフロー] で [FPGA Turnkey] を選択します。

2. [プラットフォーム] で [Xilinx Virtex-5 ML506 development board] を選択します。ターゲットデバイスがリストにない場合は、[さらに取得] を選択してサポートパッケージをダウンロードします。[チップファミリ]、[デバイス]、[パッケージ] および [速度] は、プラットフォームの選択に応じて自動的に設定されます。

3. FPGA クロック周波数について、[入力周波数 (MHz)] と [ターゲット周波数 (MHz)] の両方を 100 に設定します。