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PXA255-FPGA 장비
계요 및 실습
Lecture #9
1
내용 순서
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PXA255-FPGA
PXA255-FPGA
PXA255-FPGA
PXA255-FPGA
모바일컴퓨터특강
BLOCK DIAGRAM
SPEC
사용 방법
예제 실습(LED)
2
PXA255-FPGA BLOCK DIAGRAM
모바일컴퓨터특강
3
PXA255-FPGA SPEC

PXA255-FPGA BOARD 사양
FPGA
Altera cyclone EP1C12(249 pins)
LOGIC ELEMENTS
12,060
LOGIC GATE
240000 Logic Gate
RAM BIT
239,616 Bit
외부 CPU
PXA255
외부 INTERFACE
32 BIT address/data bus
입력 I/O
PUSH S/W, DIP S/W, IMAGE SENSOR
출력 I/O
TEXT LCD, LED, 7SEGMENT, BUZZER,
DOTMATRIX, VGA
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4
7-SEG
TEXT-LCD
DIP S/W
VGA
DOT
AD/DA PORT
CAMERA CONN
FPGA
BUZZER
JTAG PORT
DIP S/W
I/O 100PIN
PUSH S/W
STEP MOTOR
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LED
EXTERN I/O
5
PXA255-FPGA 동작방법 (1)

PXA255-PRO보드와 PXA255-FPGA보드와의 연동방법
DATA BUS
CONTORL SIGNAL
ADDRESS BUS
PXA255
Main Board
PXA255-FPGA4 보드
I/O 주변장치
FPGA
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LED,FND,DOT MATRIX,LCD,
7-SEG,BUZZER,CAMERA,MOTOR,
SENSOR(온도,기울기,조도)
6
PXA255-FPGA 동작방법 (2)

PXA255 SRAM Write timing Diagram(PXA255
DATASHEET)
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7
PXA255-FPGA 동작방법 (3)

PXA255 memory map
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8
PXA255-FPGA 동작방법 (4)

디바이스 메모리맵 :
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9
PXA255-FPGA 동작방법 (5)

PXA255-FPGA보드 단독 동작 모드
POWER
JACK
PXA255-FPGA4 보드
I/O 주변장치
FPGA
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LED,FND,DOT MATRIX,LCD,
7-SEG,BUZZER,CAMERA,MOTOR,
SENSOR(온도,기울기,조도)
10
PXA255-FPGA 동작방법 (6)

DIP SW을 이용한 동작 모드 선택

PXA255-PRO 보드와 PXA255-FPGA보드와의 연동 방법
ON

1
2
PXA255-FPGA보드 단독 동작 모드
ON
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1
2
11
PXA255-FPGA 예제 프로그램(LED)

개요


PXA255-FPGA를 이용하여 LED에 대한 동작을 이해하고 디바
이스 드라이버를 작성하여 LED를 제어 한다
system 요구사항


Hardware 요구사항

PXA255-PRO

PXA255-FPGA

ByteBlaster Interface Cable
Software 요구사항


Quartus II V2.2이상
사용 Hardware Description Language

VHDL
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12
PXA255-FPGA 예제 프로그램(LED)

FPGA - LED 회로도 구성
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13
PXA255-FPGA 예제 프로그램(LED)
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14
Quartus II Project 파일 생성 (1)

New Project Wizard를 통한
Quartus Project 생성하기

File 메뉴에서 New Project
Wizard를 실행하여 새로운 프
로젝트를 만들어보자.
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15
Quartus II Project 파일 생성 (2)

New Project Wizard ①

Project를 설치할 경로 와 프로젝트의 이름과 top-level entity
이름을 지정하는 부분이 있다
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16
Quartus II Project 파일 생성 (3)

New Project Wizard ②




오른쪽의 그림은 다음 단계
인 설계된 파일이 있으면
추가 하는 단계
추가할 파일이 프로젝트 디
렉토리에 있다면 [ADD
ALL] 버튼을 클릭하면 모두
추가
[...] 버튼을 클릭하여 그림
과 같이 4개의 파일을 추가
[Next]버튼을 눌러 다음 설
정으로 이동
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17
Quartus II Project 파일 생성 (4)

New Project Wizard ③


EDA Tool 에 대한 설정을 하는 부분
Thirth party EDA tool을 사용한다면 설정하고, 사용하지 않는다
면 [Next]버튼을 눌러 다음 설정으로 이동
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18
Quartus II Project 파일 생성 (5)

New Project Wizard ④


Device Family를 설정하는 부분
PXA255-FPGA보드는 Cyclone을 사용하고 있으므로 Cyclone
으로 설정
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Quartus II Project 파일 생성 (6)

New Project Wizard ⑤


PXA255-FPGA에는 EP1C12Q240C8을 사용하고 있으므로 해
당 Device를 선택
오른쪽 메뉴의 Filter사용 하면 쉽게 선택할 수 있다
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20
Quartus II Project 파일 생성 (7)

New Project Wizard ⑥


지금까지 설정을 확인하는 단계
프로젝트경로와 프로젝트 이름, top-level design entity 이름,
추가한 파일의 개수를 확인
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21
Quartus II Project 파일 생성 (8)

Project 생성
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22
VHDL 파일 생성 (1)

led8.vhd


iom_mode.vhd


FPGA_MODE=“00”일 때에 단독모드로 LED를 회전시키면
깜박이는 동작을 수행하는 component를 구현
FPGA_MODE=“01”일 때에 CPU 인터페이스 모드로 CPU의
제어 및 데이터를 받아 LED를 동작시키는 component를 구
현
mux_iom.vhd

FPGA_MODE 값에 따라 단독 모드 또는 CPU 인터페이스
모드로 동작하도록 선택하는 MUX 기능을 수행하는
component를 구현
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23
VHDL 파일 생성 (2)

io_top.bdf


앞에서 VHDL description으로 정의한 component에 대해
symbol을 생성
Top-level entity를 block schematic으로 정의한다.
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24
Quartus II Project 파일 생성 (9)

Pin Assignment


우선 compilation을 수행
하여 pin 정보를 수집한다
Pin Assign File 수정



io_top.qsf 파일을 열어서
옆 그림과 같이 CHIP
(io_top) 섹션에 핀 매핑
에 대한 정보를 수정
io_top.qsf 파일을 직접수
정하면 보다 손쉽게 매핑
할 수 있다
Pin Assianment 메뉴 사용

CHIP(io_top)
{
LED[0] : LOCATION = Pin_1;
LED[1] : LOCATION = Pin_2;
LED[2] : LOCATION = Pin_3;
LED[3] : LOCATION = Pin_4;
LED[4] : LOCATION = Pin_5;
LED[5] : LOCATION = Pin_6;
LED[6] : LOCATION = Pin_7;
LED[7] : LOCATION = Pin_8;
MAIN_CLK1 : LOCATION = Pin_29;
...... 이하 계속 .......
GUI 방식으로 pin 할당을
수행
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25
Quartus II Project 파일 생성(10)

사용하지 않는 핀들에 대한 설정

Device 설정 창에서 Device & Pin Options을 선택
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26
Quartus II Project 파일 생성(11)

Unused Pin에 대한 설정


Reserve all unused pins에서 As Input, tri stated를 선택
외부에 아무런 영향을 주지 않기 위함
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27
Quartus II Project 파일 생성(12)

Configuration에 대한 설정

그림과 같이 Configuration scheme와 device를 설정
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28
Quartus II Project 파일 생성(13)

기타 설정


General 탭에서 Auto-restart configuration after error을 선택
FPGA에서 에러가 발생하면 자동으로 다시 Configuration하게 설정
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29
Quartus II Project 파일 생성(14)

Compilation


지금까지의 설정이 정상적으로 이루
어졌다면 Processing 메뉴에서
Start Compilation을 실행
컴파일이 완료되면 ‘Full
compilation was successful‘ 이라
는 메시지를 보여주며 컴파일이 끝
나게 된다
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Quartus II Project 파일 생성(15)

Configuration


지금까지의 과정이 모두 끝났다면 FPGA로 Configuration을 하
여야 한다
Programmer 실행 - EPC2에 다운로드 하거나 FPGA에
Configuration 하기 위해서 Programmer를 실행
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Quartus II Project 파일 생성(16)

Configuration 파일 불러오기


Byteblaster 케이블이 JTAG 포트에 연결된 상태에서 [Auto Detect]
를 하면 EPC2와 EP1C6 두 개의 장치를 검출
<none>를 더블 클릭하여 EPC2에는 io_top.pof 파일을, EP1C6
에는 io_top.sof파일을 설정한다
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Quartus II Project 파일 생성(17)

Configuration



Program/Configure에 체크 옵션에 체크를 한다
[Start]버튼을 클릭하면 체크한 항목에 대해서만 Download 및
Configuration을 수행한다
[Start]버튼을 클릭하여 실행한다.
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