ディジタル IC 探訪 Arduino 感覚で使える オープン・ソース FPGA プラットホーム Spartan 6 LX 搭載 FPGAボードPapilio Proを試す 横溝 憲治 Kenji Yokomizo Papilio は，Gadget Factory LLC が行っているオー プン・ソース FPGA プロジェクトです（http://www. gadgetfactory.net/papilio−wiki/）． Papilio では， ● FPGA ボード Papilio ● 拡張基板 MegaWing（現在は 3 種類） ● FPGA 書き込みソフトウェア Papilio Loader を提供しており，ハードウェアの回路図，HDL 記述 なども公開しています． FPGA 上で動作するプロセッサと Arduino IDE ベ ー ス の プ ロ グ ラ ム 開 発 環 境 ZAP（ZPUino Arduino Papilio） IDE を利用することができます． 本稿では，Papilio の特徴と初歩的な使い方につい て紹介します（編注）． 「Papilio」≒ FPGA 版 Arduino ● 使い方は Arduino と同じ Papilio の 一 番 の 特 徴 は，Arduino と 同 じ 手 順 で FPGA 上のプロセッサ用スケッチ（プログラム）が作成 できることです． FPGA 上のプロセッサとしては，ZPUino（Zylin の ZPU ベース） ，および AVR8 互換プロセッサが用意さ れており，その回路情報 （bit ファイル）が提供されて います． プログラム開発環境としては，Arduino IDE をカス タマイズした ZAP IDE が提供されています． 拡張基板 MegaWing 毎に開発環境が整えられてい る の で，MegaWing を 使 う プ ロ グ ラ ミ ン グ も ZAP IDE 上でメニューから選択するだけですぐに始められ ます． ZAP IDE を使わずに，従来の手法でユーザが設計 した回路を FPGA へ書き込んで使うことも可能です． その場合も，ザイリンクスのダウンロード・ケーブル を使わずに FPGA に書き込むことができます . ● ラインアップと端子配置 FPGA ボード Papilio のラインアップを表 1 に示しま す．Spartan 6 LX（ザイリンクス）の Papilio Pro には， 64 M ビットの SDRAM が搭載されています． 拡 張 基 板 MegaWing の 一 覧 を 表 2 に 示 し ま す． MegaWing を利用することで，VGA ポート，ジョイ スティック，アナログ入力などが利用可能になります． Papilio の外部信号は 48 本あり，FPGA の端子が直 接接続されています．信号レベルは 3.3 V または 2.5 V なので，5 V の信号はレベル変換して接続する必要が あります．電源，グラウンド端子は MegaWing も含 めて共通の配置になっています．写真 1 は Papilio Pro の外観，図 1 は外部信号の配置です． これらのボードの国内での購入先例としては，秋月 電子通商などがあります． 表 1 FPGA ボード Papilio のラインアップ Papilio One 250K Papilio One 500K FPGA 編注：Papilio の用途 / 目的は教育，ホビ ー，プロトタイピングとされている．ラ イ セ ン ス は． Papilio Pro is licensed under a Creative Commons Attribution − NonCommercial − ShareAlike 3.0 Unported License. と な っ て お り， 商 品には使用できない． 172 Papilio Pro Spartan 3E Spartan 3E Spartan 6 XC3S250E XC3S500E XC6SLX9 ロジック・セル数 5508 10476 9152 BRAM［ビット］ 216 K 360 K 576 K I/O 数 外部 RAM［ビット］ SPIフラッシュ・メモリ ［ビット］ 電源 48 48 48 なし なし SDRAM 64 M 4M 4M DC 入力ジャック，または USB 64 M USB 2014 年 4 月号
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