ZYBO Z7-20でPYNQを使う からだいぶ時間がたって手順がちょっと変わってしまっていました．そこで，あらためて，公式ドキュメントを参考に環境を構築して，ZYBo Z7-10/Z7-20で動作するPYNQ環境を作るまでの手順を紹介します．
作業環境のOSは Ubuntu 22.04で，PYNQのビルド環境はVirtualBox上の Ubuntu 20.04 上に構築します．セットアップするPYNQは，3.0.1 です．ビルドに使用するVivadoとPetaLinuxは2022.1です．https://www.xilinx.com/support/download.html からダウンロードしておきます．
Kria-PYNQにオリジナルIPを組み込む
Kria-PYNQのbaseを元に，オリジナルIPを組み込んだbitファイルを作成してPYNQから叩いてみることにします．ここでは対象のIPをVitis HLSを使って作成し，Jupyter NotebookのPythonノートブックからアクセスしてみました．
続きを読むKria-PYNQのビルド
GitHubで公開されてているKria-PYNQのbaseをビルドしてみる．ライセンスは https://github.com/Xilinx/Kria-PYNQ/blob/main/LICENSE によるとBSD 3-Clause License なので，オリジナル作るときはこれをベースにすすめればよさそう．というわけでビルドして生成されたVivadoプロジェクトなどを眺めてみました，という話．
続きを読むKV260のBoot FWのアップデート
KV260で公式のUbuntu 22.04を使おうとしたら Boot Firmware が古くてブートできなかったので更新して事なきを得ましたよ，という話．
ことのはじまり
Kria KV260 Vison AI Starter Kit 向けに Ubuntu 22.04 が公開されています．これまで特に困っていなかったのでUbuntu 20.04を使っていたのですが，そろそろ22.04に移行してみようかとディスクイメージをSDカードに書いて起動しようとするも起動せず…
続きを読むEfinix Trion 8 Development Kit で遊んでみる
EfinixのFPGAがちょっと気になっていたところに，周囲からもEfinixという話題が聞こえてきたので遊んでみました．実機で遊ぶ前にツール使ってみるかなーとか思ったのだけど，ツールは有償または，評価ボードを買ってライセンス取得の必要があるとのことでボードを購入．購入したのは，Trion 8 Development Kit(T8F81C-DK)．Digi-Keyで1万3千円くらいでした．
今回は，お決まりのLチカと，Trion 8ってどのくらいの周波数で動くのかなー？という味見をしてみました，という話です．
続きを読むKernel 5.10.17なRaspberryPi 3+にSPIディスプレイを接続する
ラズパイ便利ですよね！で，ちょっとしたしたディスプレイがついてると便利ですよね．SPI接続のTFTモジュールをframebuffer経由で使うことができるfbtftとflexfbを使ってみました．
以下は，2021年10月時点ではオリジナルのfbtftに少し改変が必要でした，という話．
改変したコードはこちらhttps://github.com/miyo/fbtft/tree/for_linx_5.10.17
ことのはじまり
今更ながらSPIのTFTをRaspBerryPiのコンソールとして使う を見て，やってみたくなったのがはじまり．これができれば，ラズパイだけじゃなくていろんな組み込みLinuxボードに手軽にコンソールが接続できるのでは？とわくわくとします．
上記のページには，「最近のカーネルでは，コンパイルは必要ないことがわかりました．」と書いてあるのですが，ところがどっこい，それから年月が流れてカーネルから取り除かれてしまったようです fbtft_device and flexfb are gone in 5.4．というわけで自分でビルドして使ってみました．
実行環境
- Raspberry Pi 3 Mode B+
- 2021-05-07-raspios-buster-armhf.img
sudo apt install build-essential raspberrypi-kernel-headersしておく- raspi-configでSPIを有効にしておく
- 「3. Interface Options」 -> 「P4 SPI」
- ＩＬＩ９３４１搭載２．８インチＳＰＩ制御タッチパネル付ＴＦＴ液晶 ＭＳＰ２８０７
カーネルは， Linux raspberrypi 5.10.17-v7+ #1414 SMP Fri Apr 30 13:18:35 BST 2021 armv7l GNU/Linux でした．
ビルド
すなおに，https://github.com/notro/fbtft をcloneしてビルドすればいいと思いきや，いくつか変更が必要でした．改変したコードは，https://github.com/miyo/fbtft/tree/for_linx_5.10.17 にアップロードしています．
ビルドとインストールの手順は次の通り．
$ cd /lib/modules/$(uname -r)/kernel/drivers/video/
$ sudo -s
# git clone https://github.com/miyo/fbtft.git
# cd fbtft
# git checkout for_linx_5.10.17
# make
# make install
# depmod
# exitこれでドライバのビルドとインストールは完了です．
使ってみる
ここからは，冒頭の参考URLの通りです．ラズパイとTFTモジュールの接続も，まんま真似します(ピン配は自分で要確認です)．
| TFTモジュール(ピン名は基板裏シルクを参照) | Raspberry Pi 3 |
| [9] SDD(MISO) | N.C. |
| [8]LED | 3.3V(17) |
| [7]SCK | GPIO11/SCLK(23) |
| [6]SDI(MOSI) | GPIO10/MOSI(19) |
| [5]DC | GPIO02(3) |
| [4]RESET | GPIO3(5) |
| [3]CS | CS0#/GPIO8(24) |
| [2]GND | GND(9) |
| [1]VCC | 3.3V(17) |
接続できたらmodprobeでドライバをロードします．
$ sudo modprobe flexfb width=320 height=240 buswidth=8 init=\
-1,0x01,-2,5,\
-1,0x28,\
-1,0x36,0x38,\
-1,0x3A,0x55,\
-1,0x11,-2,120,\
-1,0x29,-2,20,\
-3
$ sudo modprobe fbtft_device name=flexfb gpios=dc:2,reset:3 speed=3200000無事にドライバをロードできたら，dmesgで
[ 38.947027] fbtft: loading out-of-tree module taints kernel.
[ 39.008529] fbtft_device: SPI devices registered:
[ 39.008549] fbtft_device: spidev spi0.0 125000kHz 8 bits mode=0x04
[ 39.008557] fbtft_device: spidev spi0.1 125000kHz 8 bits mode=0x04
[ 39.008563] fbtft_device: 'fb' Platform devices registered:
[ 39.008600] fbtft_device: soc:fb id=-1 pdata? no
[ 39.008643] fbtft_device: Deleting spi0.0
[ 39.664536] graphics fb1: flexfb frame buffer, 320x240, 150 KiB video memory, 4 KiB DMA buffer memory, fps=20, spi0.0 at 3 MHz
[ 39.664772] fbtft_device: GPIOS used by 'flexfb':
[ 39.664778] fbtft_device: 'dc' = GPIO2
[ 39.664784] fbtft_device: 'reset' = GPIO3
[ 39.664790] fbtft_device: SPI devices registered:
[ 39.664798] fbtft_device: spidev spi0.1 125000kHz 8 bits mode=0x04
[ 39.664806] fbtft_device: flexfb spi0.0 3200kHz 8 bits mode=0x04というメッセージを確認できました．
ここまでできたら，
$ con2fbmap 1 1で，ページ冒頭の写真のように，SPI接続なTFTモジュールにラズパイのコンソールが表示されました．
せっかくなので，次はタッチパネルも使えるようになりたいですね．
ZYNQ MPSoC向けにxsdkとILAでのデバッグをする話
ZYNQ MPSoCでxsdkを使ったソフトウェア開発と、ILA使ったハードウェア開発を行う時の方法がわからないという話を聞いたので、普通にILAやVIOが使えますよ、というメモ。
開発環境はVivado 2019.1.3、ターゲットはTrenz TE0802-02です。
続きを読むPYNQでAlveo向けにVitisで作ったRTLカーネルを使ってみる
Vitisは、ホスト-FPGA間をOpenCL的に利用できるようにするXilinxの開発環境です。ホストとFPGAの間のデータ転送や制御の仕組みを自分で考えなくていいので楽なのですが、それでもちょっとした回路を動かす時にホスト側のC++コードを書くのがちょっと面倒。
と思っていたら、PYNQでAlveoにxclbinをロードして動かすのが簡単だということを知りました ( 高位合成で加速するアクセラレータ開発 (1) ～ ACRi ルームで体験してみよう )。で、RTLカーネルだったらどうなるのかな？とテストしてみたところ、同じようにRTLから作ったxclbinもPYNQから呼び出せることがわかりました。これは便利。
続きを読むEclypse Z7でUbuntu18.04を走らせる
ZYNQを使ったシステム開発ではPS上でUbuntuを実行すると何かとはかどります。というわけで、Eclypse Z7上でUbuntu 18.04を走らせるためにu-bootとLinuxをビルドしました。手順は、ikwzmさんの https://github.com/ikwzm/FPGA-SoC-U-Boot-ZYBO-Z7 を参考に（ほぼそのままトレース）しています。
リソースなど一式は https://github.com/miyo/build-eclypsez7-linux にコミットしてます。
続きを読むValgrindとGDBでプログラムのメモリアクセスをみてみる
プログラムの動的な振る舞い、特にメモリアクセスの様子をみてみたくなることがあります。
たとえば、2017年のデザインガイアで発表されていたFPGAアクセラレータ開発を支援するためのツール環境では、ValgrindとGDBを使ってメモリアクセスの様子を可視化していて、面白そうだな、やってみたいなと思わされます。
とりあえず Valgrind + GDBでメモリアクセスを確認する方法を、ちょっと試してみました。
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