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ML501
リ フ ァ レ ン ス
デザイ ン
ユーザー
ガ イ ド
ML501 リ フ ァ レ ン スデザイ ン japan.xilinx.com UG227 (v1.0) 2007 年 6 月 18 日 Xilinx (以下 「ザ イ リ ン ク ス」 と いい ます) では、 ザ イ リ ン ク ス FPGA におけ る デザ イ ンの開発目的のみに こ の文書を開示 し ま す。こ の文書に明記 さ れてい る 場合を除 き 、 電子、 機械、 複写、 録音を含め、 いかな る 形態ま たは手段において も 、 ザ イ リ ン ク ス の書面に よ る 事前の許可な く 資料を コ ピー、 複製、 配布、 再発行、 ダ ウ ン ロ ー ド 、 表示、 掲載、 転送す る こ と はで き ませ ん。 こ の文書に含まれてい る 資料を許可な く 使用す る と 、 著作権法、 商標法、 秘密保護 と 公示の法律、 通信規定 と 法規の違反 と な る 可能性があ り ます。 ザ イ リ ン ク ス では、 こ の文書の適用お よ び使用に よ り 生 じ る 損害の責任を一切負い ません。 ま た、 こ こ に明記 さ れてい る 場合 を除 き 、 こ の法定通知のいずれの部分 も 、 黙示、 禁反言、 その他の法律論理に よ る 特許、 商標、 著作権、 その他の知的資産権 の ラ イ セ ン スや権利の付与 と は見な さ れません。 こ の文書の内容の使用お よ び実施に必要ないかな る 権利の取得 も ユーザー個 人の責任 と な り ます。 文書中のエ ラ ーの訂正や、 ユーザーに提供 さ れ る エン ジニア リ ン グの ソ フ ト ウ ェ アサポー ト お よ びヘル プの正確性や正当性については責任を負いかねます。 ま た、 文書を ア ッ プデー ト す る 確約 も いた し ません。 ザ イ リ ン ク ス は こ れ ら の条件お よ び条項を独自の判断に よ っ て変更す る 権利を有 し ます。 こ の文書は 「現状の ま ま」 で提供 さ れ、 ユーザーは自己責任で こ の文書を使用す る こ と に同意 し た も の と みな さ れます。 ザ イ リ ン ク ス、 ザ イ リ ン ク ス の従業員、 お よ びザ イ リ ン ク ス の販売特約店の従業員に よ る その他の口頭ま たは書面に よ る いかな る 情報、 ア ド バ イ ス等に よ っ て も 、 新たな内容の保証が創設 さ れた り 上記の制限保証の範囲を拡大 さ せた り す る も のではあ り ま せん。 ザ イ リ ン ク ス では、 特許や著作権その他の知的資産権の不侵害、 商品性、 お よ び特定目的への適合性は明示黙示を問わ ず保証いた し ません。 ザ イ リ ン ク ス では、 文書の使用ま たは使用不能の結果生 じ た間接的、 懲罰的、 特別、 ま たは付随的ないかな る 損害 (利益の損 失、 業務の中断、 交換品の費用、 情報の消失や破損を含む) については、 その可能性を事前に通告 さ れていた場合で も 一切責 任を負い ません。 ユーザーに対す る ザ イ リ ン ク ス の損害賠償責任総額は、 いかな る 場合に も ユーザーがザ イ リ ン ク ス に支払っ た文書の代金を上限 と し ます。 た と えいかな る 救済手段 も その実質的目的を達せない場合で も 、 上記の制限責任お よ び免責条 項が法律上最大限認め ら れ る 限度で適用 さ れます。 こ の文書は、安全装置が必要 と な る よ う な危険な環境でのオン ラ イ ン制御装置 と し ての使用を目的に し た も のではあ り ません。 原子力施設、 航空機操縦 ・ 通信シ ス テ ム、 航空管制、 生命維持装置、 武器の作動 ・ 運転等 （以下高 リ ス ク 行為 と し ます）、 安全 装置が必要 と な る よ う な危険な環境でのオン ラ イ ン制御装置 と し ての使用、 再販売を意図 し ての設計 ・ 製造ま たは停止 ・ 誤作 動対策措置がな さ れた も のではあ り ません。 ザ イ リ ン ク スは、 高 リ ス ク 行為用途への適性に関す る 明示的 ・ 黙示的を問わず一 切の保証を、 こ こ に明確に排除 し ます。
Copyright © 2006-2007 Xilinx, Inc. All Rights Reserved. 本文書に記載 さ れてい る 「Xilinx」、 ザ イ リ ン ク ス の ロ ゴ、 お よ びザ イ リ ン ク ス が所有す る 製品名等は、 米国 Xilinx Inc. の米国におけ る 登録商標です。 その他に記載 さ れてい る 会社名お よ び製品 名等は、 各社の商標ま たは登録商標です。
UG227 (v1.0) 2007 年 6 月 18 日 japan.xilinx.com ML501 リ フ ァ レ ン スデザイ ン
改訂履歴
次の表に、 こ の文書の改訂履歴を示 し ます。
日付 バージ ョ ン 改訂内容
UG227 (v1.0) 2007 年 6 月 18 日 japan.xilinx.com ML501 リ フ ァ レ ン スデザイ ン
こ のマニ ュ アルについて
その他の リ ソ ース . . . 7
その他のサポー ト
リ ソ ース . . . 8
表記規則 . . . 8
オ ン ラ イ ン マニ ュ アル. . . 8
ML501
リ フ ァ レ ン ス
デザイ ン
概要 . . . 9
リ フ ァ レ ン ス
デザ イ ン . . . 10
Base System Builder . . . 10
EDK
デザ イ ン. . . 11
ス タ ン ド ア ロ ン ソ フ ト ウ ェ アアプ リ ケーシ ョ ン
. . . 12
ML501 リ フ ァ レ ン スデザイ ン japan.xilinx.com 7 UG227 (v1.0) 2007 年 6 月 18 日 R
こ のマニ ュ アルについて
本ユーザーガ イ ド では、ML501 評価プ ラ ッ ト フ ォーム を使用 し て Virtex™-5 LX の機能を実証す る デザ イ ン をい く つか紹介 し ます。その他の リ ソ ース
次の資料は、http://japan.xilinx.com/virtex5か ら ダ ウ ン ロ ー ド で き ます。 • Virtex-5 フ ァ ミ リ の概要 Virtex-5 フ ァ ミ リ の特徴 と 種類について記載 さ れてい ます。 • Virtex-5 データ シート : DC 特性およ びス イ ッ チ特性 こ のデータ シート には、Virtex-5 フ ァ ミ リ の DC 特性と ス イ ッ チ特性について記載さ れていま す。 • XtremeDSP™ ユーザーガ イ ド XtremeDSP ス ラ イ ス の説明 と 、DSP48E ス ラ イ ス を使用す る ための リ フ ァ レ ン スデザ イ ン を 含みます。 • Virtex-5 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンユーザーガ イ ド コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン イ ン タ ーフ ェ イ ス (シ リ アルお よ び SelectMAP)、 ビ ッ ト ス ト リ ーム 暗号化、 バ ウ ン ダ リ ス キ ャ ン、JTAG コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン、 リ コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン方 法、SelectMAP と JTAG イ ン タ ーフ ェ イ ス か ら の リ ー ド バ ッ ク に関す る 章が含まれてい ます。 • Virtex-5 パ ッ ケージお よ びピ ン配置の仕様 デバ イ ス/パ ッ ケージの組み合わせ と 最大 I/O 数、 ピ ン定義、 ピ ン配置表、 ピ ン配置図、 機械 図、 温度仕様な ど を示す表が含まれます。8 japan.xilinx.com ML501 リ フ ァ レ ン スデザイ ン UG227 (v1.0) 2007 年 6 月 18 日 Preface: こ のマニ ュ アルについて R
その他のサポー ト
リ ソ ース
シ リ コ ンや ソ フ ト ウ ェ ア、IP に関す る ア ンサーデー タ ベース を検索 し た り 、 テ ク ニ カルサポー ト の ウ ェ ブケース を開 く には、 次の ウ ェ ブサ イ ト にア ク セ ス し て く だ さ い。 http://japan.xilinx.com/support表記規則
こ のマニ ュ アルでは、 次の表記規則を使用 し てい ます。各規則について、 例を挙げて説明 し ます。オ ン ラ イ ン
マニ ュ アル
こ のマニ ュ アルでは、 次の規則が使用 さ れてい ます。 表記規則 使用箇所 例 ア ン ダー ラ イ ン テ キ ス ト ウ ェ ブページへの リ ン ク http://japan.xilinx.com/virtex5 表記規則 使用箇所 例 青色の文字 マニ ュ アル内の相互参照を示 し ます。 詳 細 に つ い て は、「そ の 他 の リ ソ ース」 を参照 し て く だ さ い。 詳細については、 第 1 章の「 タ イ ト ルフ ォーマ ッ ト 」を参照 し て く だ さ い。 赤色の文字 ほかのマニ ュ アルへの相互参照 を示 し ます。 詳細については、 『Virtex-II Platform FPGA ユーザーガ イ ド 』 の図 2-5を参照 し て く だ さ い。 青色の下線付 き 文字 ウ ェ ブサ イ ト (URL) へのハ イ パー リ ン ク です。 最新の ス ピー ド フ ァ イ ルは、 http://www.xilinx.co.jpか ら 入手 で き ます。ML501 リ フ ァ レ ン スデザイ ン japan.xilinx.com 9 UG227 (v1.0) 2007 年 6 月 18 日 R
ML501
リ フ ァ レ ン ス
デザイ ン
概要
Virtex-5 FPGA フ ァ ミ リ は、 高性能 ロ ジ ッ ク 、 シ リ アルコ ネ ク テ ィ ビ テ ィ 、 信号処理、 エンベデ ッ ド 処理 リ ソ ー ス の組み合わせを最適化 し た複数のプ ラ ッ ト フ ォ ーム で提供 さ れてい ます。Virtex-5 FPGA の全フ ァ ミ リ は、2 世代目 ASMBL™ ( Advanced Silicon Modular Block) テ ク ノ ロ ジ と 最新 の 65nm 銅配線テ ク ノ ロ ジ を使用 し て構築 さ れた業界最高性能の FPGA です。シ リ コ ンに統合 さ れた IP ブ ロ ッ ク か ら 直接提供 さ れ る 機能のほかに、 シ ス テ ム レベルエン ジニア 向けにザ イ リ ン ク ス LogiCORE IPカ タ ロ グお よ びembedded processing IPカ タ ロ グがあ り ます。 エ ン ベデ ッ ド 処理シ ス テ ム の構築は、EDK (エ ン ベデ ッ ド 開発キ ッ ト) の一部で あ る BSB (Base System Builder) ウ ィ ザー ド を使用す る こ と で簡単にで き ます。
各ボー ド に含まれてい る コ ンパ ク ト フ ラ ッ シ ュ (CF) カー ド の中にあ る デモ コ ン テ ン ツ を実行す る と 、ML501 ボー ド の機能を簡単に理解す る こ と がで き ます。 「ML501 Getting Started Tutorial」 [参考資料2]では、CF カー ド に あ ら か じ め ロ ー ド さ れてい る ACE フ ァ イ ルか ら ML501 を コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンす る 方法お よ び予想 さ れ る 出力に対 し て何を認識すべ き か を説明 し てい ます。
10 japan.xilinx.com ML501 リ フ ァ レ ン スデザイ ン
UG227 (v1.0) 2007 年 6 月 18 日
R
リ フ ァ レ ン ス
デザイ ン
Base System Builder
BSB ウ ィ ザー ド を使用す る と 、 ポ イ ン ト & ク リ ッ ク の GUI を使用 し てザ イ リ ン ク ス のプ ロ セ ッ サ と 関連す る ペ リ フ ェ ラ ルセ ッ ト を選択す る だけで簡単にエンベデ ッ ドシ ス テ ム を構築で き ます。次 のサ イ ト では、ML501 用に BSB で設計 し たデザ イ ンが入手で き ます。
• http://www.xilinx.com/products/boards/ml501/reference_designs.htm#bsb_design
「Embedded System Tools Reference Manual」[参考資料4]にあ る チ ュ ー ト リ アルでは、ML501 プ ラ ッ ト フ ォーム用のハー ド ウ ェ アデザ イ ン を作成す る ための EDK BSB ウ ィ ザー ド の使用方法につ いて説明 し てい ます。図 1に、BSB で生成 さ れた MicroBlaze™ ベー ス のエ ンベデ ッ ド シ ス テ ム のブ ロ ッ ク 図を示 し ます。 ま た、BSB 内で イ ン ス タ ン シエー ト さ れたペ リ フ ェ ラ ルの機能を検証す る ため、 基本的な ソ フ ト ウ ェ ア検証のアプ リ ケーシ ョ ンセ ッ ト も 生成 さ れます。
XPS (Xilinx Platform Studio) 環境を使用す る と 、 標準的な EDK IP ま たはユーザーが作成 し た IP
コ ア を追加 し て、BSB デザ イ ン を さ ら にカ ス タ マ イ ズで き ます。
図
1:
Base System Builder
のブ ロ ッ ク図UG227_01_061407 BRAM UART INTC SYSACE GPIO EMC IIC Ethernet DDR2 (256 MB) OPB ARB
MicroBlaze
CPU Block
LMBML501 リ フ ァ レ ン スデザイ ン japan.xilinx.com 11 UG227 (v1.0) 2007 年 6 月 18 日 リ フ ァ レ ン スデザイ ン R
EDK
デザイ ン
こ の ML501 リ フ ァ レ ン スデザ イ ンは、MicroBlaze プ ロ セ ッ サお よ び EDK IP カ タ ロ グで提供 さ れ る ペ リ フ ェ ラ ルの拡張セ ッ ト を使用す る エンベデ ッ ド プ ロ セ ッ シ ン グシ ス テ ム を構築す る ため、 エンベデ ッ ド 開発キ ッ ト (EDK) を使用 し てい ます。ML501 EDK リ フ ァ レ ン スデザ イ ンには完全 な EDK プ ロ ジ ェ ク ト が含まれてい る ため、ML501 プ ラ ッ ト フ ォームの機能を探求で き ます。 概要 お よ びセ ッ ト ア ッ プの項目では、 デザ イ ンやテ ス ト 環境のセ ッ ト ア ッ プ方法について説明 し てい ま す。 ス タ ン ド ア ロ ン アプ リ ケーシ ョ ンのセ ク シ ョ ン では、搭載 さ れてい る ソ フ ト ウ ェ アアプ リ ケー シ ョ ン を使用 し て リ フ ァ レ ン ス デザ イ ン を実行す る 方法を説明 し てい ます。ML501 用の EDK デ ザ イ ンは次のサ イ ト か ら 入手で き ます。 • http://www.xilinx.com/products/boards/ml501/reference_designs.htm#ref_design 図 2に、ML501 リ フ ァ レ ン ス デザ イ ンで使用 さ れたハー ド ウ ェ アの上位ブ ロ ッ ク 図を示 し ます。 図2:
ML501
の上位ブ ロ ッ ク図 UG227_02_061407 BRAM UART INTC SYSACE GPIO EMC DDR2 (256 MB) DVI Ethernet AC97 PS/2 OPB ARB PLB ARBMicroBlaze
CPU Block
LMB OPB2PLB Bridge12 japan.xilinx.com ML501 リ フ ァ レ ン スデザイ ン UG227 (v1.0) 2007 年 6 月 18 日 R
ス タ ン ド ア ロ ン
ソ フ ト ウ ェ ア
ア プ リ ケーシ ョ ン
EDK ハー ド ウ ェ ア リ フ ァ レ ン スデザ イ ンで実行 さ れ る ソ フ ト ウ ェ ア アプ リ ケーシ ョ ン (表 1) は、 EDK 内で コ ンパ イ ルで き 、JTAG ダ ウ ン ロ ー ド ケーブルを使用 し て ML501 へダ ウ ン ロ ー ド し て 検証 し ます。readme.txtフ ァ イ ルお よ びあ ら か じ め構築 さ れた ELF フ ァ イ ル/ACE フ ァ イ ルは、 次のサ イ ト か ら 入手で き ます。• http://japan.xilinx.com/products/boards/ml501/reference_designs.htm#ref_design
表
1 :
デモ ン ス ト レ ーシ ョ ン ソ フ ト ウ ェ ア ア プ リ ケーシ ョ ン名前 説明
ml501_mb_standalone_apps_bit_elf_ace.zip
ス タ ン ド ア ロ ンの BIT、ELF、 お よ び ACE
フ ァ イ ルの集結。 各アプ リ ケーシ ョ ン を個別 に実行す る 場合は、ACE フ ァ イ ルを 1 つ選択 し 、 量産版 ML501 CF カー ド の コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン ア ド レ ス 6 の system_my_ace.ace を置 き 換え る 。 download.bit ブー ト ループコ ー ド を実行す る MicroBlaze エンベデ ッ ドプ ロ セ ッ シ ン グ シ ス テ ム。 bootload.elf bootload.ace bootload_readme.txt ACE フ ァ イ ルデモン ス ト レーシ ョ ンの ロ ー ド お よ び起動のための メ イ ン メ ニ ュ ー。 button_led_test.elf button_led_test.ace button_led_test_readme.txt
GPIO DIP ス イ ッ チ、GPIO LED、N-E-S-W
ボ タ ンお よ び LED の機能を検証す る 。 flash_hello.elf flash_hello_readme.txt ユーザーが生成す る リ ニアフ ラ ッ シ ュデザ イ ンのプ レース ホルダアプ リ ケーシ ョ ン。 リ ニ ア フ ラ ッ シ ュ か ら ロ ー ド さ れ る 。 flash_test.elf flash_test.ace flash_test_readme.txt リ ニア フ ラ ッ シ ュ メ モ リ を検証す る 。 hello.elf hello.ace hello_readme.txt libcルーチン を使用 し て、 シ リ アルポー ト 出力/入力の機能を実行す る 。 hello_uart.elf hello_uart.ace hello_uart_readme.txt 下位レ ベル UART ド ラ イ バルーチンを使用し て、 シリ アルポート 出力/入力の機能を実行する 。 iic_eeprom.elf iic_eeprom.ace iic_eeprom_readme.txt IIC EEPROM の ソ フ ト ウ ェ ア ビ ッ ト バン ギ ン グテ ス ト 。 my_ace.elf my_ace.ace my_ace_readme.txt ユーザーが生成す る ACE フ ァ イ ル用のプ レー ス ホルダ アプ リ ケーシ ョ ン。 コ ンパ ク ト フ ラ ッ シ ュ カー ド か ら ロ ー ド さ れ る 。
ML501 リ フ ァ レ ン スデザイ ン japan.xilinx.com 13 UG227 (v1.0) 2007 年 6 月 18 日 リ フ ァ レ ン スデザイ ン R my_plat_flash.elf my_plat_flash_readme.txt ユーザーが生成す る プ ラ ッ ト フ ォーム フ ラ ッ シ ュデザ イ ン用のプ レース ホルダアプ リ ケー シ ョ ン。 プ ラ ッ ト フ ォーム フ ラ ッ シ ュ か ら ロ ー ド さ れ る 。 piezo.elf piezo.ace ringtones.zip piezo_readme.txt リ ン グ ト ーン RTTTL フ ァ イ ルを使用 し て、 オ ン ボー ド ピ エゾ ス ピーカーへのオーデ ィ オ出 力をデモン ス ト レーシ ョ ンす る 。 ps2_scancodes_polled.elf ps2_scancodes_polled.ace ps2_scancodes_polled_readme.txt PS/2 入力ポー ト へ接続 さ れたデバ イ ス か ら の ス キ ャ ン コ ー ド を示す。 simon.elf simon.ace simon_readme.txt N、E、S、W ボ タ ン、LED、 お よ び LCD パ ネルを使用す る イ ン タ ラ ク テ ィ ブな動作。 slideshow.elf slideshow.ace slides.zip slideshow_readme.txt ML501 ボー ド お よ び Virtex-5 テ ク ノ ロ ジの機 能をハ イ ラ イ ト し たセルフ ラ ン ニ ン グオー デ ィ オ/ビデオプ レ ゼン テーシ ョ ン。 spi_hello.elf spi_hello_readme.txt ユーザーが生成 し た SPI フ ラ ッ シ ュデザ イ ン 用のプ レース ホルダアプ リ ケーシ ョ ン。SPI フ ラ ッ シ ュ か ら ロ ー ド さ れ る 。 sysace_rebooter.elf sysace_rebooter.ace sysace_rebooter_readme.txt System ACE CF コ ン ト ロ ー ラ を使用す る ACE フ ァ イ ルをユーザーが選択 し て ロ ー ド す る 。 test_ac97.elf test_ac97.ace test_ac97_readme.txt AC97 コ ン ト ロ ー ラ を使用 し て音声を録音お よ び再生す る 。 testfatfs.elf testfatfs.ace testfatfs.zip testfatfs_readme.txt コ ンパ ク ト フ ラ ッ シ ュカー ド の FAT フ ァ イ ル シ ス テ ムのテ ス ト を リ ー ド/ラ イ ト す る 。 usb_hpi_test.elf usb_hpi_test.ace demo.bin usb_hpi_test_readme.txt USB キーボー ド を使用 し た、USB ホ ス ト イ ン タ ーフ ェ イ ス テ ス ト 。 usb_printer.elf usb_printer.ace printer.bin usb_printer_readme.txt USB プ リ ン タ を使用 し た USB ホ ス ト イ ン タ ーフ ェ イ ス テ ス ト 。 表
1 :
デモ ン ス ト レ ーシ ョ ン ソ フ ト ウ ェ ア ア プ リ ケーシ ョ ン(
続き)
名前 説明14 japan.xilinx.com ML501 リ フ ァ レ ン スデザイ ン UG227 (v1.0) 2007 年 6 月 18 日 R
参考資料
Virtex-5 デバ イ スお よ び ML501 評価プ ラ ッ ト フ ォーム をサポー ト す る 資料を次に示 し ます。 1. DS100 : 「Virtex-5 LX/LXT お よ び SXT Platform の概要」2. UG228 : 「ML501 Getting Started Tutorial」
3. UG226 : 「ML501 評価プ ラ ッ ト フ ォームユーザーガ イ ド 」
4. UG111 : 「Embedded System Tools Reference Manual, EDK 9.1i」
5. UG191 : 「Virtex-5 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン ガ イ ド 」
6. UG029 : 「ChipScope Pro Software and Cores User Guide」
webserver.elf webserver.ace webserver_readme.txt ウ ェ ブブ ラ ウ ザを使用 し た GPIO LED の制御 お よ び イ ーサネ ッ ト 上の GPIO DIP ス イ ッ チ ス テー タ ス の表示。 xrom.elf xrom.ace xrom_readme.txt ボー ド 検証/診断 表
