Arty+VivadoでMicroBlazeとRISC-Vを動かしてみた
春先に火を入れたきりになっていたFPGAボード「Digilent Arty」ですが、普段使っているノートPCのRAMを最近16GBに拡張したので、ようやく開発ツール「Vivado」を動かしてみました。
やはりというか起動するとPCのメモリ消費が12GBくらいになりました。
もしRAMが8GBだったら辛そうです。
ちなみにArtyはVivadoの初期インストール時にはボードのデータが入っておらず、ボード一覧からArtyを選択できません。
Digilentからボード設定ファイルをダウンロードして、Vivadoのフォルダにコピーする必要があります。
Vivadoプロジェクト作成時のボード選択 – 石丸技術士事務所 FPGAと論理設計
本命としてはRISC-Vを動かしてみたいのですが、XilinxのツールはWebpack ISEしか使ったことがなかったので、とりあえず以下のチュートリアルをやってみました。
Vivadoでmicroblaze – fpgafpga ページ！
今のVivadoよりもバージョンが古いので、最新のVivadoとは画面が細かいところで若干違いはありますが、STEP BY STEPで書かれているので、概ねこの通りにやれば大丈夫です。
ノートPCとはいえCore i7なのですが、MicroBlazeがビルドできるまで結構時間がかかりました。
これでMicroBlazeの上でHello worldとLチカができてVivadoの雰囲気が分かってきたので、次はRISC-Vを動かしてみました。
RISC-Vはソースからビルドするのは大変そうですが、Artyの場合はSiFive製の評価用ビットストリームがあるので、これを書き込めば済みます。
SiFive Developers — Evaluate FPGA Bitstreams
32bitコアのE20、E21、E31と、64bitコアのE51がありますが、今回は64bitコアの「SiFive E51 Standard Core FPGA Eval Kit」をダウンロードして書き込んでみました。
ダウンロードするにはSiFiveにユーザ登録（無料）する必要があります。
Artyへの導入手順はこちらに解説があります。
RISC-Vプラットフォーム Freedom E300 ArtyFPGA ボードの実験 – FPGA開発日記
SiFiveの64bit RISC-VコアE51をArty FPGAで動作させる – FPGA開発日記
Vivado上でボードのメモリ設定を追加するという作業が必要ですが、この設定はボード上のメモリの種別に合わせる必要があります。
（2種類のうち、一方では「その種類のメモリはボード上に見つからない」というエラーが出ました）
追加できた設定は以下です。
書き込んだら、シリアルポートに起動メッセージが出せました。
この先へ進むには、RISC-VプロセッサをプログラムするためにJTAGインタフェースを接続する必要があります。
サンプルはARM-Tiny-USB-Hを使っていますが、手持ちのJ-Linkでも使えるっぽいです。
SiFive Arty FPGA Dev Kit – SEGGER – Support Wiki
そのためにはRISC-V用コンパイラとかも必要になりそうなので、とりあえず今日はここまでです。