FC2カウンター FPGAの部屋 QuartusⅡでSignalTapⅡを試してみるまでの準備3(キャラジェネROMデータをMIFに変換)
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QuartusⅡでSignalTapⅡを試してみるまでの準備3(キャラジェネROMデータをMIFに変換)

QuartusⅡでSignalTapⅡを試してみるまでの準備2(BRAMを書き換える)”の続き。
キャラクタ・ジェネレータ・ROMはXilinxのBRAMを使用している。全ソースを下に示すが、問題は初期化ROMデータをどうするかだ?

// キャラクタジェネレータ用ROM

`default_nettype none
`timescale 1ns / 1ps

module char_gen_rom(clk, reset, char_addr, row_addr, dout);
    input clk;
    input reset;
    input [6:0] char_addr;
    input [2:0] row_addr;
    output [7:0] dout;
    
    wire clk;
    wire reset;
    wire [6:0] char_addr;
    wire [2:0] row_addr;
    wire [7:0] dout;
    
    wire [10:0] addr;
    
    assign addr = {1'b0, char_addr, row_addr};
    
    RAMB16_S9 #(
        .INIT_00(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_01(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_02(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_03(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_04(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_05(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_06(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_07(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_08(256'h0014147F147F1414000000000012243600080008080808080000000000000000), // #,",!, 
        .INIT_09(256'h0000000000081018004C322254081408002152240812254200083E483E093E08), // ',&,%,$
        .INIT_0A(256'h000808087F08080800492A1C7F1C2A4900040810101008040020100808081020), // +,*,),(
        .INIT_0B(256'h00010204081020400006060000000000000000007F0000000002040600000000), // /,.,-,,
        .INIT_0C(256'h001C22201820221C003E02041820221C001C080808080C080018244242422418), // 3,2,1,0
        .INIT_0D(256'h001010202040407E003C42423E02423C001E20201E02023E0020207E22242830), // 7,6,5,4
        .INIT_0E(256'h0004080C00000C000000000C00000C00003C42407C42423C003C42423C42423C), // ;,:,9,8
        .INIT_0F(256'h000800081020221C00040810201008040000003E003E00000020100804081020), // ?,>,=,<
        .INIT_10(256'h001C22010101221C003F41413F41413F0041417F2236141C005C2A155549221E), // C,B,A,@
        .INIT_11(256'h001C22710101221C000101013F01017F007F01013F01017F001F21414141211F), // G,F,E,D
        .INIT_12(256'h0022120A060A1222000E11101010103E001C08080808081C004141417F414141), // K,J,I,H
        .INIT_13(256'h001C22414141221C00416151494543410041414149556341003E020202020202),// O,N,M,L
        .INIT_14(256'h003C42403C02423C002111093F41413F005C26594141221C000101013F41413F), // S,R,Q,P
        .INIT_15(256'h00225555554949490008141422224141001C224141414141000808080808087F), // W,V,U,T
        .INIT_16(256'h0038080808080838003F02040810203F00080808081422410041221408142241), // [,Z,Y,X
        .INIT_17(256'h007F0000000000000000000000221408001C10101010101C0008083E083E1422), // _,^,],\
        .INIT_18(256'h0038040438000000001E22221E020200003C223C201C00000000000000180810), // c,b,a,`
        .INIT_19(256'h001C221C0C122C00000808081C081000001C021E221C0000003C22223C202000), // g,f,e,d
        .INIT_1A(256'h0024140C14240400000C1210100010000008080800080000002424241C040400), // k,j,i,h
        .INIT_1B(256'h0018242424180000002828282814000000545454542A00000018080808080800), // o,n,m,l
        .INIT_1C(256'h0018201804180000000404040C34000000202038243800000004041C241C0000), // s,r,q,p
        .INIT_1D(256'h00142A2A2A2200000008141422220000001824242424000000180808081C0800), // w,v,u,t
        .INIT_1E(256'h001008080C080810003E0408103E000000020408142200000022140814220000), // {,z,y,x
        .INIT_1F(256'h0000000000000000000000000000142800040808180808040008080808080808), //  ,~,},|
        .INIT_20(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_21(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_22(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_23(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_24(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_25(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_26(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_27(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_28(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_29(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_2A(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_2B(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_2C(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_2D(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_2E(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_2F(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_31(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_32(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_33(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_34(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_35(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_36(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_37(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_38(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_39(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_3A(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_3B(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_3C(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_3D(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_3E(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INIT_3F(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INITP_00(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INITP_01(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INITP_02(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INITP_03(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INITP_04(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INITP_05(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INITP_06(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000),
        .INITP_07(256'h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000)
    ) CHAR_GEN_ROM_INST (
        .DO(dout),
        .DOP(),
        .ADDR(addr),
        .CLK(clk),
        .DI(8'd0),
        .DIP(1'b0),
        .EN(1'b1),
        .SSR(reset),
        .WE(1'b0)
    );
endmodule


これをAlteraのMIFファイルにするためにRubyで変換ソフトを作ろうとした。一行を読んだ文字列をsplitメソッドで配列に直して、最初のINITをsliceメソッドで抽出しようとしたのだが、配列にはsliceメソッドがないようでエラーになってしまった。文字列クラスに配列を入れようとしたのだが、文字列クラスの宣言の仕方が良くわからなかった。もしかして、String.newでよかったのかな?
ともかくうまくいかなかったので、初期化データだけ取り出してMIFに直すことにした。初期化データはこんな感じ。

0014147F147F1414000000000012243600080008080808080000000000000000
0000000000081018004C322254081408002152240812254200083E483E093E08


これをMIFになおすRubyプログラムを作った。稚拙なプログラムで恥ずかしいが、それを下に示す。もう少し大きなRubyのプログラムを4年前くらいに作ったはずなのに、忘れてしまって恥ずかしい。なお、MIFファイルフォーマットに関しては、"Memory Initialization File (.mif) Definition"を参考にした。

# XilinxのBRAMプリミティブのint値をMIFファイルに変換する

require 'scanf'

def usage
  STDERR.print "usage : #$0 [input BRAM Verilog file name] [output MIF file name] \n"
  exit 1
end

if ARGV.size < 2
  usage
else
    file = File.open(ARGV[0], 'r') # BRAM VerilogファイルをReadモードでオープン
    filew = File.open(ARGV[1], 'w') # MIFファイルをWriteモードでオープン
    
    # ヘッダ
    filew.print ("DEPTH = 2048;\n")
    filew.print ("WIDTH = 8;\n")
    filew.print ("ADDRESS_RADIX = HEX;\n")
    filew.print ("DATA_RADIX = HEX;\n")
    filew.print ("CONTENT\n")
    filew.print ("BEGIN\n")
    filew.print ("\n")
    
    address = 0;
    while line = file.gets # 1line読み込み
        i=31;
        while i>=0
            line_port = line
            filew.printf ("%0.4X : ", address)
            filew.print (line_port.slice!(i*2,2))
            filew.print ("\n")
            i -= 1
            address += 1
        end
    end
    filew.print("\n")
    filew.print("END;\n")
    
    file.close
    filew.close
end


変換したMIFファイルの一部を下に示す。

DEPTH = 2048;
WIDTH = 8;
ADDRESS_RADIX = HEX;
DATA_RADIX = HEX;
CONTENT
BEGIN

0000 : 00
0001 : 00
0002 : 00
0003 : 00
0004 : 00
0005 : 00
0006 : 00


これでMIFファイルが出来たので、次はMegaWizard Plug-In Manager でROMを作って、その初期化データとして、今回作成したMIFファイルを指定する。

2009/07/14:追記
MIFファイルを生成するRubyプログラムにバグがあります。詳しくは”QuartusⅡでSignalTapⅡを試してみるまでの準備4(MWPIMでキャラクタ・ジェネレータROMを生成)”を参照。
  1. 2009年07月07日 04:28 |
  2. QuartusⅡ
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