Nios II統合開発環境

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はじめに

^{この章では、Nios}^®^II 統合開発環境（IDE）の主な機能について説明します。この章はNios II IDEのルック＆フィールを簡単に紹介しており、

ユーザー・ガイドではありません。Nios II IDEの使用を開始する最も簡単な方法は、ツールを起動し、ヘルプ・システムで使用可能なNios IIソフトウェア開発チュートリアルを実行することです。

ソフトウェアの改良により、この章の図は実際のGUIとは多少異なる場合があります。

すべてのIDE関連トピックについて詳しくは、Nios II IDEヘルプ・システムを参照してください。

この章は、以下の項で構成されています。

■ 2-1ページの「Nios II IDEワークベンチ」

■ 2-3ページの「EDSデザイン・フローおよびIDE」

■ 2-4ページの「IDE管理の新規プロジェクトの作成」

■ 2-6ページの「プロジェクトのビルドおよび管理」

■ 2-8ページの「プログラムの実行およびデバッグ」

■ 2-11ページの「ユーザー管理プロジェクトのインポート」

■ 2-23ページの「フラッシュのプログラミング」

■ 2-24ページの「ヘルプ・システム」

Nios II IDE ワークベンチ

ワークベンチという用語は、Nios II IDE のためのデスクトップ開発環境を指します。ワークベンチとは、IDE内でプログラムを編集、コンパイル、およびデバッグする場所です。2–2ページの図2–1 にワークベンチの例を示します。

NII52002-8.0.0

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Nios II IDEワークベンチ

図2–1. Nios II IDEワークベンチ

パースペクティブ、エディタ、およびビュー

各ワークベンチ・ウィンドウには、1 つまたは複数のパースペクティブがあります。各パースペクティブは、特定タイプのタスクを達成するための機能セットを提供します。例えば、図2–1に、Nios II C/C++開発パースペクティブを示します。

ワークベンチにおける大部分のパースペクティブは、編集領域と1つまたは複数のビューから成ります。エディタで、プロジェクト・リソース

（つまり、ファイル、フォルダ、またはプロジェクト）を開いて、編集することができます。ビューはエディタをサポートし、ワークベンチで情報を誘導するための別の表示と方法を提供します。図2–1に、エディタでのCプログラムのオープンと、ワークベンチの左側のウィンドウ枠でのNios II C/C++ Projectビューを示します。Nios II C/C++プロジェクト・ビューは、オープンした Nios II プロジェクトの内容についての情報を表示します。

同時にオープンできるエディタ数は無制限ですが、同時にアクティブにできるのは1つだけです。ワークベンチ・ウィンドウのメイン・メニュー・

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しているリソースの名前を示しています。アスタリスク（*）はエディタでの変更が保存されていないことを示します。ビューでは、独自のメニューやツールバー（ある場合）をビューの上端に沿って表示させることもできます。ビューのメニューを開くには、ビューのツールバーの右にあるドロップダウン矢印アイコンをクリックするか、ビューを右クリックします。ビューは単独で、またはタブ付きノートブックの他のビューに重ねて表示されます。

EDS デザイン・

フローおよび IDE

Nios II IDEは、両方のNios IIエンベデッド・デザイン・スイート（EDS）

デザイン・フローの主要部分です。この2つのデザイン・フローの主な違いは、プロジェクトの管理にあります。

IDE が管理するプロジェクトおよび makefile

Nios II IDE デザイン・フローにおいて、IDEは Nios II C/C++ アプリケーションおよびNios II IDEのNew Projectウィザードで作成するシステム・ライブラリ・プロジェクトおよびmakefileを管理します。IDE 管理プロジェクトでは、IDEはユーザー用のmakefileを管理します。IDE 管理プロジェクトの変更およびビルドの最良の方法は、IDEを使用することです。Properties ダイアログ・ボックスの System Library ページで、システム・ライブラリ・プロジェクト設定を管理します。

IDE管理プロジェクトをユーザー管理プロジェクトに手動で変換することができます。詳細は、Nios IIソフトウェア開発ハンドブックの「Nios II ソフトウェア・ビルド・ツールの使用」の章を参照してください。

ユーザー管理プロジェクトおよび makefile

Nios IIソフトウェア・ビルド・ツールのデザイン・フローで、Nios IIアプリケーション、ライブラリ、ならびにBSPプロジェクトおよびmakefile を管理して、総合的なコントロールを行います。一般に、IDEの外部でユーザー管理プロジェクトを作成し、それらをIDEにインポートしてデバッグを行います。

ユーザー管理プロジェクトを作成し、設定を変更する最良の方法は、

Nios IIソフトウェア・ビルド・ツールによりコマンド・シェルまたはス

クリプト・ツールを使用することです。makefile は手動で作成するか、

Nios IIソフトウェア・ビルド・ツールを使用して作成することができま

す。

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IDE管理の新規プロジェクトの作成

ユーザーが管理するC/C++アプリケーション・プロジェクトをIDEにインポートしてデバッグを行うとき、Nios II IDE はプロジェクトや makefileは管理しません。インポート後、IDEはBSPプロジェクトに対する管理または変更はサポートしません。IDE の外部でソフトウェア・

ビルド・ツールを使用して、BSPを管理しなければなりません。

ユーザー管理プロジェクトとIDE管理プロジェクトは互換性はありません。

IDE 管理の新規

プロジェクトの作成

Nios II IDE は、IDE 管理の新規プロジェクト作成のためのステップに

ユーザーを導く New Project ウィザードを提供します。Nios II C/C++

パースペクティブのFileメニューで、Nios II C/C++アプリケーション・

プロジェクト用のNew Projectウィザードを開始するには、Newをポイントし、Nios II C/C++ Applicationをクリックします（図2–2を参照）。

図2–2. Nios II C/C++ Application New Projectウィザードの起動

Nios II C/C++アプリケーションのNew Project ウィザードは、以下の 項目を指定するよう促します。

1. 新規Nios IIプロジェクトの名前 2. ターゲット・ハードウェア

3. 新規プロジェクト用のテンプレート

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プロジェクトのテンプレートは実際に動作する既製デザインで、ユーザー独自の Nios II プロジェクトのビルド方法を示す例として用意されています。多くの場合、ゼロから空白プロジェクトとして開始するよりも、実際に動作する Hello World プロジェクトを土台にして開始するほうが簡単です。

図2–3に、Nios II C/C++アプリケーションNew Projectウィザードで、

Dhrystoneベンチマーク・デザインを選択したテンプレートを示します。

図2–3. Nios II C/C++ Application New Projectウィザード

Finish をクリックすると、Nios II IDE は新規プロジェクトを作成しま

す。IDE はシステム・ライブラリ・プロジェクト、*_syslib（例えば、

2–5ページの図2–3のdhrystone_0_syslib）も作成します。これらのプ ロジェクトはワークベンチのNios II C/C++ Projectsビューに表示されます。

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プロジェクトのビルドおよび管理

Nios II プロジェクトを最初に作成または構築すると、Nios II

IDEは自動的にaltera.componentsと呼ぶワークスペースにプロジェクトを作成します。このプロジェクトには、すべてのアルテラ供給のデバイス・ドライバ用ソース・コード・ファイルへのリンクとソフトウェア・パッケージが含まれており、デバッガのシステム・コードのステップ実行、ブレークポイントの設定、およびその他のデバッガ機能の使用を可能にします。

altera.components プロジェクトは、Nios II C/C++ Projects ビューに表示されます。

altera.components 内のソース・ファイルは、すべてのソフト

ウェア・プロジェクトで共有されるため、Nios II C/C++ビューはそれらのソース・ファイルを偶発的な削除から保護します。

この保護を無効にしないでください。

プロジェクトのビルドおよび管理

いずれかのリソース（ファイル、フォルダ、またはプロジェクト）を右クリックして、リソースに対して実行可能なコマンドを持つ状況に応じたメニューを開きます。コマンドはメニューやツールバーでも使用できますが、通常は右クリックが必要なコマンドを見つける最も速い方法です。

Nios II プロジェクトをコンパイルするには、Nios II C/C++ Projects ビューのプロジェクトを右クリックし、Build Projectをクリックします。

2–7ページの図2–4に、プロジェクトdhrystone_0の状況依存メニューで、Build Project オプションを選択した様子を示します。ビルド時に、

Nios II IDEは最初にシステム・ライブラリ・プロジェクト（および他の

プロジェクト依存性）をビルドし、次にメイン・プロジェクトをコンパイルします。Tasks ビューにすべてのワーニングとエラーが表示されます。

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図2–4.状況依存（右クリック）メニューを使用したプロジェクトのビルド

Nios II C/C++ Projectsビューのプロジェクトを右クリックしても、以下のプロジェクト管理用の重要なオプションにアクセスできます。

■ Properties—ターゲット・ハードウェアおよびその他のプロジェク

トに対する依存性を管理

■ System Library Properties—通信デバイスやメモリ分割などのハードウェア固有の設定を管理

■ Build Project—つまり作成

■ Run As— ハードウェア上またはシミュレーションによりプログラ

ムを実行

■ Debug As—ハードウェア上またはシミュレーションによりプログ

ラムをデバッグ

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プログラムの実行およびデバッグ

プログラムの実行およびデバッグ

実行およびデバッグ操作は、Nios IIプロジェクトを右クリックすると使用できます。Nios II IDEにより、ターゲット・ボード上、Nios IIインストラクション・セット・シミュレータ（ISS）の下、あるいはModelSim^® の下で、プロジェクトを実行またはデバッグすることができます。例えば、ターゲット・ボード上でプログラムを実行するには、Nios II C/C++

Projectsビューのプロジェクトを右クリックして、Run Asをポイントし、

次にNios II Hardwareをクリックします。図2–5を参照してください。

ConsoleビューにstdoutおよびstderrへのキャラクタI/Oが表示されます。

図2–5.ターゲット・ハードウェア上でのプログラムの実行

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デバッグ・セッションの開始は実行セッションの開始に似ています。例えば、ISS上でプログラムをデバッグするには、Nios II C/C++ Projects ビューのプロジェクトを右クリックし、Debug As をポイントして、

Nios II Instruction Set Simulatorをクリックします。図2–6を参照してください。

図2–6.インストラクション・セット・シミュレータの起動

2–10ページの図2–7に、dhrystone_0 プロジェクトに対して実行中のデバッグ・セッションを示します。

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プログラムの実行およびデバッグ

図2–7. ISSでのdhrystone_0のデバッグ

デバッガを起動すると、ワークベンチ・パースペクティブがデバッグ・

パースペクティブに変ります。ワークベンチ・ウィンドウの右上隅の

Open Perspective アイコンをクリックすると、デバッグ・パースペク

ティブとNios II C/C++開発パースペクティブの間を簡単に切り替える

ことができます。

デバッグ・セッションの開始後、デバッガはプログラムをロードし、

main()にブレークポイントを設定し、プログラムの実行を開始します。

通常のコントロールを使用して、Step Into、Step Over、Resume、

Terminate などのコードをステップ実行します。ブレークポイントを設

定するには、コード・ビューの右側マージンをダブル・クリックするか、

このマージンを右クリックしてからAdd Breakpointをクリックします。

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Nios II IDEは、デバッグ中にプロセッサのステータスを調べることができる Variables、Expressions、Registers、Memory などの多くのビューを提供します。2–11ページの図2–8に、Registersビューを示します。

図2–8.デバッグ中のRegistersビュー

ユーザー管理プロジェクトのインポート

Nios II ソフトウェア・ビルド・ツールのデザイン・フローにおいて、

Nios IIソフトウェア・ビルド・ツールで作成したユーザー管理プロジェ

クトをデバッグのためにIDEにインポートします。この項では、そのプロセスについて説明します。

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ユーザー管理プロジェクトのインポート

Nios IIソフトウェア・ビルド・ツールでC/C++アプリケーション（お

よびその関連BSP）を作成するとき、アプリケーションはユーザー管理プロジェクトとしてIDEにインポートできる状態にあります。追加の調整は不要です。

IDEは、以下の4種類のNios IIソフトウェア・ビルド・ツール・プロジェクトをインポートします。

■ ユーザー管理C/C++アプリケーション・プロジェクト

■ ユーザー管理ボード・サポート・パッケージ（BSP）プロジェクト

■ ユーザー管理ライブラリ・プロジェクト

■ C/C++ソース・プロジェクト（サポーティング・ソース・コードを

含むディレクトリ・ツリー）

表2–1に示すとおり、IDEはインポートされた各タイプのプロジェクトを処理します。

IDEはImportウィザードを通じて、各タイプのプロジェクトをインポー

トします。Importウィザードは、インポートしているプロジェクトの種類を決定し、適切にコンフィギュレーションします。

プロジェクトをIDEにインポートした後、ユーザー管理プロジェクトでプロジェクト・コードの開発を継続することができます。IDEツール一式またはソフトウェア・ビルド・ツールのいずれかを使用して、ソース・

表2–1.インポートされたプロジェクトのためのIDE機能

プロジェクトのタイプ

ソースは 編集 可能か?

ビルド

可能か? デバッグ

可能か? 設定は管理 可能か?

ユーザー管理C/C++アプリケーション・

プロジェクト

○ ○ ○ ×

ユーザー管理BSPプロジェクト ○ ×(1) (2) × ユーザー管理ライブラリ・プロジェクト ○ ×(1) (2) ×

C/C++ソース・プロジェクト ○ × (2) ×

表2–1の注:

(1) IDEがC/C++アプリケーション・プロジェクトをビルドするとき、関連するBSP、および関連するすべてのライブラリもビルドします。BSPおよびライブラリをインポートし、IDEでのC/C++アプリケーションの一部としてビルドする必要はありません。

(2) IDEはC/C++アプリケーションをデバッグするときに、任意の関連するBSP、ライブラリ、またはインポートしたサポーティングC/C++ソース・コードをステップ実行することができます。

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ソフトウェア・ビルド・ツールでのプロジェクトの作成について詳しくは、「Nios II ソフトウェア開発ハンドブック」の「Introduction to the Nios II Software Build Tools」の章を参照してください。

ロード・マップ

プロジェクトのインポートおよびデバッグでは、一般に以下の作業のいくつかが関係します。この順番で作業を実行する必要はありません。必要に応じて、いくつかの作業を繰り返したり、省略することができます。

■ ユーザー管理C/C++アプリケーションのインポート

■ サポーティング・プロジェクトのインポート

■ ユーザー管理C/C++アプリケーションのデバッグ

■ ユーザー管理C/C++アプリケーション・コードの編集これらの作業については、以下の項で説明しています。

ユーザー管理 C/C++ アプリケーションのインポート

ユーザー管理C/C++アプリケーションをインポートするには、以下のステップを実行します。

1. IDEを起動します。

2. FileメニューのImportをクリックします。Importダイアログ・ボックスが表示されます。

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図2–9.インポート・ウィザードの起動

3. Altera Nios II フォルダを展開し、Existing Nios II software build tools project or folder into workspace を選択します（図2–9 を参照）。

4. Nextをクリックします。2–15ページの図2–10に示すとおり、Import ウィザードが表示されます。

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図2–10.ユーザー管理プロジェクトのインポート・ウィザード

5. Browseをクリックし、インポートするC/C++アプリケーション・

プロジェクトがあるディレクトリを見つけます。

6. OKをクリックします。ウィザードでプロジェクトの名前とパスを入力します（図2–11参照）。プロジェクト名はディレクトリ名です。

Project nameボックスに新しい名前を入力して、プロジェクト名を

上書きできます。

図2–11.ユーザー管理C/C++アプリケーションのインポート

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「<path> に.project ファイルがすでに存在します」というワーニングが表示されることがあります。このワーニングは、ディレクトリにすでにIDEプロジェクトが存在することを示しています。IDEにすでにインポートされているのは、IDE管理プロジェクトまたはユーザー管理プロジェクトのいずれかです。

プロジェクトがまだワークスペースにない場合はインポートできますが、Importウィザードはプロジェクトを別のタイプに変換しないことに注意してください。

ワークスペースにすでにプロジェクトが存在する場合は、

再インポートしないでください。

7. Finishをクリックします。ウィザードはプロジェクトをインポート

し、ワークスペースに新しいC/C++アプリケーション・プロジェクトを作成します。

この時点でIDEは、インポートされたC/C++アプリケーション・プロジェクトのユーザー管理makefileを使用して、BSPや任意のライブラリを含む完全なプログラムをビルドし、デバッグおよび実行することができます。IDEは、プロジュクトがIDEで管理されていたかのように、アプリケーションのソース・コードを表示、およびステップ実行することができます。ただし、IDEはBSPやライブラリ・コードが存在する場所に関する直接的な情報は持ちません。BSP またはライブラリ・ソース・

コードを表示、デバッグまたはステップ実行する必要がある場合は、BSP またはライブラリをインポートしなければなりません。次項で、BSPやライブラリなどのサポーティング・プロジェクトをインポートするプロセスについて説明します。

サポーティング・プロジェクトのインポート

C/C++ アプリケーションのデバッグ時に、BSP やライブラリなどのサ

ポーティング・プロジェクトでソース・コードを表示、デバッグまたはステップ実行しなければならない場合があります。IDEデバッグ・パースペクティブでサポーティング・プロジェクトのソース・コードを表示するには、サポーティング・プロジェクトをインポートする必要があります。

デバッガでBSPまたはライブラリ・ソース・コードを表示する必要がない場合は、この作業を省略して直接2-20ページの「ユーザー管理C/C++

アプリケーションのデバッグ」に進んでください。

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2-19ページの「C/C++ソース・プロジェクトのインポート」で説明するとおり、GNU newlibライブラリのコードをデバッグまたはステップ実行するには、nios2-gnutoolsフォルダをC/C++

ソース・プロジェクトとしてインポートします。

1つのBSPまたはライブラリに基づくいくつかのC/C++アプリケーションがある場合は、BSPまたはライブラリを一度インポートしてから、BSP またはライブラリに基づく各アプリケーションをインポートします。各アプリケーションのmakefileには、関連する任意のBSPまたはライブラリの検索およびビルドに必要な情報が収められています。

ユーザー管理BSPのインポート

ユーザー管理BSPプロジェクトをインポートするには、以下のステップを実行します。

2. Altera Nios II フォルダを展開し、Existing Nios II software build tools project or folder into workspaceを選択します。

3. Nextをクリックします。Importウィザードが表示されます。

4. Browseをクリックし、インポートするBSPプロジェクトを含むディ

レクトリを見つけます。

5. OKをクリックします。ウィザードでプロジェクトの名前とパスを入力します。プロジェクト名はディレクトリ名です。Project name ボックスに新しい名前を入力して、プロジェクト名を上書きできます。

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し、ワークスペースに新しいBSPプロジェクトを作成します。

インポート後は、ユーザー管理BSPはユーザー管理C/C++アプリケーションと同じに見えます。しかし、IDEでユーザー管理BSPを直接ビルドしたり、実行することはできません。

ユーザー管理ライブラリのインポート

ユーザー管理ライブラリをインポートするには、以下のステップを実行します。

4. Browse をクリックし、インポートするライブラリ・プロジェクト

を含むディレクトリを見つけます。

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インポート後は、ユーザー管理ライブラリはユーザー管理C/C++

アプリケーションと同じに見えます。しかし、IDEでユーザー管理ライブラリを直接ビルドしたり、実行することはできません。

C/C++ソース・プロジェクトのインポート

newlibなどのC/C++ソース・プロジェクトをインポートするには、以

下のステップを実行します。

4. Browseをクリックし、インポートするC/C++ソース・プロジェク

トがあるディレクトリを見つけます。

し、ワークスペースに新しいC/C++ソース・プロジェクトを作成します。

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インポート後は、ユーザー管理C/C++ソース・コードはユー

ザー管理C/C++アプリケーションと同じに見えます。しかし、

IDEでユーザー管理C/C++ソース・コードを直接ビルドしたり、実行することはできません。

ユーザー管理 C/C++ アプリケーションのデバッグ

インポートされたユーザー管理C/C++アプリケーション・プロジェクトをデバッグするには、以下のステップを実行します。

1. Nios II C/C++ Projects ビューで、プロジェクト名を右クリックして、Debug Asをポイントし、Nios II Hardwareをクリックします。

2–21ページの図2–12に示すとおり、デバッグ・コンフィギュレーションは「Specify an SOPC Builder system PTF file（SOPC Builder システムのPTFファイルを指定してください）」というメッセージを表示します。デバッガは通信を確立するために、ターゲット・システムについての情報を必要とします。

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図2–12.デバッグ・コンフィギュレーション・マネージャの初期ビュー

2. SOPC Builder System PTF Fileボックスの右のBrowseをクリックします。

3. アプリケーションのBSPのベースとなっている、SOPC Builder System File（.ptf）を探します。例えば、Nios IIソフトウェア例を使用している場合、SOPC Builder System File はソフトウェア・プロジェクトからディレクトリ・ツリーで3レベル上にあります。

2–22ページの図2–13に示すとおり、ファイルを選択するとこのメッセージは消えます。

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図2–13.デバッグ・コンフィギュレーション・マネージャの最終ビュー

4. Applyをクリックします。

ソフトウェア・アプリケーションは、IDE管理プロジェクトをユーザーが実行またはデバッグするのとまったく同様に実行またはデバッグできる状態にあります。Nios II IDE でのアプリケーションの実行およびデバッグについて詳しくは、2-8ページの「プログラムの実行およびデバッグ」を参照してください。

ユーザー管理 C/C++ アプリケーション・コードの編集

IDE管理プロジェクトでコードを編集するのとまったく同じ方法で、エディタによりインポートされたユーザー管理プロジェクトのコードを編集できます。

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フラッシュのプログラミング

多くの Nios II プロセッサ・システムは、外部フラッシュ・メモリを使

用して、以下のコードやデータの1つまたは複数を格納します。

■ プログラム・コード

■ プログラム・データ

■ FPGAコンフィギュレーション・データ

■ ファイル・システム

Nios II IDEは、フラッシュ・メモリの内容を管理およびプログラムする

のに役立つFlash Programmerユーティリティを提供します。2–24ページの図2–14に、Flash Programmerを示します。

ユーザー管理C/C++アプリケーションをフラッシュ・メモリにプログラムするには、以下のとおりSOPC Builder System File を最初に指定する必要があります。

1. SOPC Builder System PTF Fileボックスの右のBrowseをクリックします。

2. アプリケーションのBSPのベースとなっているSOPC Builder System File を探します。例えば、Nios II ソフトウェア例を使用している場合、SOPC Builder System File はソフトウェア・プロジェクトからディレクトリ・ツリーで3レベル上にあります。

2-20ページの「ユーザー管理C/C++アプリケーションのデバッグ」で説明するとおり、この手順はユーザー管理C/C++

アプリケーションをデバッグする前に、SOPC Builder System Fileを指定することと同じです。

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ヘルプ・システム

図2–14. Nios II IDE Flash Programmer

ヘルプ・

システム

Nios II IDE ヘルプ・システムは、すべての IDEトピックスに関するド

キュメントを提供します。ヘルプ・システムを起動するには、Help メニューのHelp Contentsをクリックします。また、WindowsでF1（Linux

では Shift-F1）を押すと、いつでも状況に応じたヘルプを表示すること

ができます。Nios II IDEヘルプ・システムには、Nios IIプロジェクトを作成、ビルド、およびデバッグするプロセスをステップごとにガイドする実践的なチュートリアルが含まれています。2–25ページの図2–15に、

チュートリアルを表示するNios II IDEヘルプ・システムを示します。

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図2–15. Nios II IDEヘルプ・システムのチュートリアル

参考資料

この章では以下のドキュメントを参照しています。

■ 「Introduction to the Nios II Software Build Tools」の章（Nios IIソフトウェア開発ハンドブック）

■ 「Using the Nios II Software Build Tools」の章（Nios IIソフトウェア開発ハンドブック）

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改訂履歴

改訂履歴

^表^2–2に、本資料の改訂履歴を示します。

表2–2.改訂履歴 日付およびド

キュメント・

バージョン

変更内容 概要

2008年5月 v8.0.0

前バージョンからの内容の変更はありません。

2007年10月 v7.2.0

altera.componentsプロジェクトを追加 altera.components

プロジェクトを追加 2007年5月

v7.1.0 ^●

ユーザー管理プロジェクトをインポートするための命令を追加

● 章のタイトルを変更。

●「はじめに」の項に目次を追加。

●「参考資料」の項を追加。

Nios IIソフトウェア・

ビルド・ツール

2007年3月 v7.0.0

2006年11月 v6.1.0

Nios II C/C++パースペクティブやNios II C/C++ Projectsビューなどの更新されたルック＆フィールについて記載し、プロジェクト・タイプの名称を変更

Eclipse 3.2.に基づいてルック＆フィールを更新

2006年5月 v6.0.0

2005年10月 v5.1.0

Nios II IDE v5.1の更新

2005年5月 v5.0.0

2004年9月 v1.1

スクリーン・ショットを更新。

2004年5月 v1.0

初版