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本文簡介
本文將學習如何安裝圖形化 FPGA 開發工具 Icestduio。我們會用 Icestduio 創建一個簡單的數字電路,然后合成(synthesize)這個電路,下載到開發板。該電路將會點亮 FPGA 開發板上的一個 LED。我們使用 iCESugar-nano 開發板。
關于Icestudio
Icestudio 是一款用于在FPGA 中設計和合成數字電路的工具,由 Jesús Arroyo 創建。它是用在 nodejs 中編寫的,是免費的跨平臺軟件,支持 Windows、Linux、Mac OS 三大主流操作系統。
Icestduio 最大的特點就是圖形化 FPGA 編程,可以通過拖動積木塊實現 FPGA 編程。
安裝 Icestudio
Icestudio 安裝步驟如下。
第一步: 下載
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去 Icestduio 在 Github 上的網址下載
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點擊右邊的 Releases
可以看到已經發布的各個版本。我寫本教程時的最新版本是 v0.9.0-1。
用鼠標滾輪往上滾動頁面,可以看到各個操作系統的下載版本。
第二步:安裝
我的操作系統 Win10 64 位,我選擇 icestudio-0.9.0-1-win64.exe 這個安裝包。
運行之,可以看到安裝界面如下:
安裝完成后,將出現如下界面:
我們點擊完成,我們已經完成了 Icestudio 軟件本身的安裝。打開 Icestudio, 會出現如下窗口:
我們選擇 iCESugar-nano 作為我們的開發板,如果你手頭的開發板是其他型號,你也可以選擇其他型號的開發板。
設置完開發板型號后,軟件會提示我們沒有安裝工具鏈,我們先不管:
第三步:設置語言
我們進入Edit/Preferences/Language菜單并選擇我們想要的語言:
選擇Chinese 后,系統窗口如下:
第四步:安裝工具鏈
沒有工具鏈,我們無法合成我們的代碼,因此,我們必須安裝工具鏈(toolchain)。我們依次點擊菜單:工具/工具鏈/Install(Stable):
點擊 Install(Stable) 后,提示如果你有網絡代理工具,請關掉:
安裝過程不需要翻墻,我們可以關掉我們的翻墻工具,如果有的話。
點擊OK按鈕,開始安裝工具鏈:
此過程較長,耐心等待。
安裝完成后,會在當前用戶名文件夾生成一個 .icestudio 文件夾:
第五步:補充工具鏈
自動安裝的工具鏈缺少了很多工具,可以關注公眾號【飛多學堂】,后臺回復關鍵字: apio, 下載我整理好的工具鏈。要不然,你在綜合代碼可能會碰見各種錯誤。
下載下來是一個 apio.zip 文件,把解壓后的文件放到當前用戶名下的 .icestduio 文件夾。如果你不知道當前用戶名可以直接在我的電腦里輸入 %USERPROFILE%.icestudio, 即可進入當前用戶名下的 .icestduio 文件夾:
解壓過程選擇全覆蓋,解壓完成后 C:\Users\Sam.icestudio\apio\packages 目錄內容如下:
第六步:安裝驅動
安裝完成工具鏈后,可能會提示你安裝驅動:
將你的 FPGA 開發板通過 USB 插到電腦上根據提示安裝開發板驅動。
第七步:"Hello World"電路
軟件學習的第一個代碼是輸出“Hello World", 對于硬件來說,一般就是點亮或閃爍一顆LED。這一次,我們點亮一個板載 LED。
Icestduio 帶了好多示例電路(代碼),其中有一個就是點亮 LED 的。我們依次選擇菜單:文件->示例->1.Basic->01.One LED:
Icestudio 會提示我們該示例是為 IceZUM Alhambra 開發板編寫的,我們可以將之轉換為我們的開發板,即 iCESugar-nao 使用。我們點擊 轉換 按鈕:
轉換后代碼如下:
上面電路(代碼)的意思是給 LED 所在引腳輸出高電平。
我們依次點擊菜單:工具->上傳,將代碼綜合然后上傳到開發板上:
上傳成功后,會彈出提示:
可以看到開發板上的一盞黃色 LED 被點亮了:
驚不驚喜?!意不意外?!神不神奇?!我們的第一個 FPGA 電路就這樣誕生了。這不是豬都能編寫 FPGA 代碼了?