DE0でuClinux　６（デバイスドライバの組み込み）

”DE0でuClinux　５（アプリケーションの作成）”の続き。

今回は本の通りにuClinuxに7セグメントLEDのデバイスドライバを組み込んでみる。
（追加：カーネルのmoduleを選べないのは、Kernel ConfigurationでEnable loadable module supportに*を入れてなかったのが原因でした。もう一度ブログを書きなおします。）

（追加の追加：デバイスドライバを動的モジュールにすると、uClinux起動時にbooting the kernel.で止まってしまって、uClinuxが起動しなかった。これは、起動時に動的モジュールを呼び出しているのが原因だった。menuconfigで明示的にmoduleをunloadする必要がある。参考文献、Build loadable module）

１．nios2-linux/uClinux-dist/linux-2.6.x/source/driversディレクトリに行く。

２．Kconfigに7セグメントLEDの項目を追加した。


３．Makefileにも同様に追加した。


４．nios2-linux/uClinux-distディレクトリに戻って、make menuconfigを実行した。

４A．Linux Kernel ConfigurationでEnable loadable module support に＊を入れた。更にリターンキーを押して設定を続ける。


４B．Module unloadingとForce module unloadingに＊を入れる。これで起動時にデバイスドライバの動的モジュールは読まれない。（こうしないとuClinuxが起動しなかった）


５．設定を行って一旦Exitし、もう一度立ち上がった設定画面で、7 segment LED driver をスペースで選択してMを選択した。（追加：カーネルのmoduleを選べないのは、Kernel ConfigurationでEnable loadable module supportに*を入れてなかったのが原因でした。）



６．makeコマンドを実行して、makeした。

６A．nios2-linux/uClinux-dist/romfs/lib/modules/2.6.30/kernel/driversにleddev.ko ができていた。


７．今度は、nios2-linux/mywork/leddevに移動して、leddev_test.cをコンパイルする。nios2-linux/mywork/leddevに移動した。

８．MakefileのROOTDIRを自分のパスに変更した。

９．makeを実行して、leddev_test.cをコンパイルした。

１０．make romfsを実行した。


１１．nios2-linux/uClinux-dist/romfs/binを見るとleddev_testが出来ていた。


１２．nios2-linux/uClinux-distに移動して、make imageを実行した。

１３．nios2-linux/uClinux-dist/images にzImageができた。zImageをzImage_7segleddrv に変更した。


１４．zImageをzImage_7segleddrvをUSBメモリ経由でWindowsに移した。

１５．Quartus II 11.0を立ち上げて、DE0にダウンロードした。


１６．Nios2 11.0 Command Shellを開いて、zImage_7segleddrvの置いてあるフォルダに移動した。

１７．nios2-download -g zImage_7segleddrvを実行して、zImage_7segleddrvをダウンロードした。


１８．nios2-terminalでuClinuxを起動し、動的モジュールをロードした。


１９．leddev_testを起動して、7セグメントLEDのテストを行った。無事に動作した。


いろいろミスって、動作するまでが大変だった。やっと動作して安心した。特にデバイスドライバの動的モジュールをunloadする設定を見つけるまでが大変だった。

DE0でuClinux　５（アプリケーションの作成）

”DE0でuClinux　４（uClinuxの起動）”の続き。

今回は本にしたがって、アプリケーション作りを練習してみることにする。
まずは、hello worldから。
romfsの下に放り込むとイメージファイルにまとめられるそうだ。知らなかった。勉強になる。

１．WindowsからmyworkをUSBメモリ経由でUbuntu11.10のホームの下のnios2-linuxにコピーした。


２．myworkの下のhelloディレクトリでMakefileのROOTDIRを自分のパスに変更した。


３．makeを実行した。成功。

４．make romfsを実行した。エラーが出てしまった。


５．本にも書いてあるが、これで大丈夫だそうだ。nios2-linux/uClinux-dist/romfsを見ると、helloがあった。


６．nios2-linux/uClinux-distに移動して、make imageを実行した。
nios2-linux/uClinux-dist/imageに移動すると、zImageが出来ていた。これをzImage_helloに名前を変更した。


７．zImage_helloをUSBメモリ経由でWindowsにコピーした。

８．Quartus II 11.0を立ち上げて、DE0にダウンロードした。


９．Nios2 11.0 Command Shellを開いて、zImage_helloの置いてあるフォルダに移動した。

１０．nios2-download -g zImage_helloを実行して、zImage_helloをダウンロードした。


１１．nios2-terminalでuClinuxを起動して、helloコマンドを入れたら、Hello Worldが表示された。成功。


次に、pioを試したが、SWの操作（2進数）により、7セグメントLEDに値が16進数で表示された。

DE0でuClinux　４（uClinuxの起動）

”DE0でuClinux　３（カーネルのビルド）”の続き。

１．USBメモリ経由でUbuntuからWindowsへzImageをコピーした。


２．Quartus II 11.0を立ち上げて、DE0にダウンロードした。


３．Command Shellを起動。zImageをダウンロードした。


４．nios2-terminalを立ち上げると、uClinuxが立ち上がった。linuxがFPGAボード上で立ち上がったのは始めてなので、嬉しいです。。。


５．ルートディレクトリでlsすると、bin dev etc home init lib mnt proc sbin sys tmp usr var ディレクトリが見えた。


６．PATHは /bin:/usr/bin:/etc:/sbin:/usr/sbin だった。確かに本に書いてあるとおり、大したコマンド入っていません。


７．Ubuntuに戻ってvi, diff, find, grep, less, kill をbusyboxで追加した。下はviを起動した所です。


やった。初めてFPGAボードでuClinuxとはいえlinuxが動いた。とっても嬉しいです。。。

FPGAボードで学ぶ組み込みシステム開発入門[Altera編]はとても良い本だと思った。初心者でもうまくいくように丁寧に書いてある。しかもデバイスドライバの作り方まで書いてあって、とてもお得だと思った。2冊買ったくらいの価値はあるね。
作者の方とお知り合いになったからというわけではなく、本当にそう思いました。

DE0でuClinux　３（カーネルのビルド）

”DE0でuClinux　２（Quartus IIとSOPC Builder）”の続き。

1．まずは、”DE0でuClinux　２（Quartus IIとSOPC Builder）”のuclinuxフォルダのuclinux_sopc.ptfファイルをUbuntuにUSBメモリ経由でコピーした．（UbuntuはVirtualBox上にインストールしてある）


２。nois2-linux/uClinux-distに移動して、make menuconfig を実行した．


３。カーネルのビルド方法は本を参照のこと。

４。ptfファイルをカーネルのビルドに反映させた。


５。make を行った。nois2-linux/uClinux-dist/images にzImageができた。

DE0でuClinux　２（Quartus IIとSOPC Builder）

”DE0でuClinux １（uClinxとツールチェーンのダウンロード）”の続き。

今回はQuartus IIを立ち上げて、uClinuxを動かすNois IIシステムを作成する。と言っても、FPGAボードで学ぶ組込みシステム開発入門　～Altera編～のサポートページからダウンロードしたプロジェクトを使用する。

ファイルをダウンロードして、展開すると、DE0という名前のフォルダが出来る。DE0\dai9sho\uclinuxが目的のプロジェクトだ。
Quartus II 11.0を立ち上げて、FileメニューからOpen Project...を選択して、ucliunx.qpfを読み込む。そしてコンパイルしたのが、下の図の状態だ。


トップファイルを見てみると、SDRAMとSW入力、7セグメントLED出力がある。


Project Navigator のEntityウインドウのuclinx_sopc:instをダブルクリックしてSOPC Builderを立ち上げた。Nios IIプロセッサ、SDRAMコントローラ、SW用PIO、7セグメントLED用PIO、タイマーが入っていた。


cpu_0をダブルクリックすると、Nois IIの設定が見える。Nois II/fを使用していた。uClinuxなので、MMUは入っていなかった。

DE0でuClinux １（uClinxとツールチェーンのダウンロード）

”FPGAボードで学ぶ組み込みシステム開発入門[Altera編]”の”9-1 uClinuxと開発環境の構築”今回はDE0でuClinuxをやってみることにした。
VirtualBox上にUbuntu11.10をインストールして、その上でnios2のuClinuxのビルドやツールを使うことにした．
なお、今回はUbuntu 11.10のブラウザ上でブログを書いている。

１。本の296ページのコンパイルに必要なツールのアップデートとインストールから行った。Ubuntu11.10のSynapticパッケージマネージャを起動して、本に書いてあるgit-coreなどのツールをインストールした。


２。本の297ページのuClinuxディストリビューションのダウンロードを行ったが、エラーになった。wgetのコマンド中のファイル名の2009の後に0が抜けていた。


３。もう一度コマンドを実行して”nios2-linux-20090730.tar.1”として保存できた。これには74分32秒かかった。


４。”nios2-linux-20090730.tar”を削除して、”nios2-linux-20090730.tar.1”を”nios2-linux-20090730.tar”に変更した。


５。tarコマンドで解凍した。


６。nios2-linuxディレクトリに入って、チェックアウトコマンドを実行した。


7．ディレクトリを上に上がって、ツールチェーンのダウンロードを行った。1度、wgetを実行したが96%で停止したので、やり直した。

8．ツールチェーンの解凍と移動を行った。解凍はうまくいったが、mvするところで、/optディレクトリがあると言われてエラーになった．/optディレクトリを見ると、VBoxGuestAdditions-4.1.6やor1用のディレクトリがあったので、ホームディレクトリのoptの下のnois2だけ/optディレクトリの下に移動した。


９。上に上がって、optディレクトリを削除した．

rm -r opt

１０。/opt/nios2/binにパスを通した。exportコマンドも実行したが、.bashrcにexportコマンドを追加した。

システム開発入門[Altera偏]を試してみる５（2.4アップダウン・カウンタのシミュレーション３)

”システム開発入門[Altera偏]を試してみる４（2.4アップダウン・カウンタのシミュレーション２)”の続き。

前回はAlteraからダウンロードしたModelSimでシミュレーションを行ったが、Verilogソースなので、Veritak Basic版でもシミュレーションをすることが出来る。ひさしぶりにVeritakを使ってみることにした。

Veritakの詳しい使い方は、”FPGAリテラシー およびチュートリアル”を見て欲しい。

Veritakでプロジェクトを作成して、セーブした。


プロジェクトをロードしてシミュレーションを行った。Waveform Viewerに波形を追加してudcntを符号なし10進数表示に変えたところだ。ModelSim同様のシミュレーション結果を得た。


Veritakの良いところはNotepad++と連帯しているところだ（Veritakで設定が必要）。プラグインを入れると、Notepadd++起動時にダイアログが出てきて、ここからVeritakシミュレータを制御することが出来る。
更に、Notepad++上で信号名にカーソルを合わせると現在の時刻と信号の値が表示され、デバックの時に便利だ。


更に、Notepad++上でブレークポイントを設定して、ブレークすることが出来る。




何と言っても、私のとって使い慣れたエディタであるNotepad++上でいろいろ出来るのが嬉しい。