Terasic DE0ボードでのUSB通信②

前回記事の続きです． kazu1995.hatenablog.jp 今回は，前回記事で行ったJTAGの基本命令であるIDCODEの取得に加え，自らが作成した命令を介してDE0に搭載している7セグメントLEDやLEDGの点滅操作， SWの状態取得，またFPGA内部にある数値の取得を行います．

１．事前準備

JTAG通信に必要なD2XXドライバを入手します．FTDI社のWebサイトより入手可能です．以下リンクよりWindows版を入手，i386フォルダにあるftd2xx.dllを使います（使い方は後ほど）．
D2XX Direct Drivers
DE0のピン配置ファイルを入手します．自作することも可能ですが，今回は製造元であるTerasic社から入手したいと思います． DE0製品ページのResources > DocumentsからDE0 Debounce Projectをダウンロードし，DE0_TOP_NewフォルダにあるDE0_TOP.qsfを使います（使い方は後ほど）．
Terasic - All FPGA Main Boards - Cyclone III - Altera DE0 Board

２．ソースコード

以下サイトにて公開しています．Download ZIPをクリックすることでコードを一括ダウンロードすることができます．
Experimental code of Virtual JTAG ( http://kazu1995.hatenablog.jp/entry/2017/11/18/202718 ) · GitHub

３．QuartusⅡの操作

QuartusⅡを起動し，以下の操作を行います．

File > New Project Wizardからプロジェクトを作成
Page1: working directoryはお好みで指定，project nameはCycloneと入力*1
Page2: Add Filesに配布しているCyclone.vhdを指定しadd
Page3: Family > Cyclone Ⅲ，Available devices > EP3C16F484C7を指定*2
Page4: EDA Tool Settingsはお好みで
Page5: Finishでプロジェクトの完成です
Assignments > Import Assignmentsから，Terasic社より入手したピン配置ファイル（DE0_TOP.qsf）を指定します
Tools > MegaWizard Plug-In ManagerからMegafunctionsを作成します
Page1: Create a new custom megafunction variationを選択
Page2a: Virtual JTAGを選択し，What name do you want for the output file?の入力欄の末尾にvirtualjtagと入力*3
page3: ここからVirtual JTAGの具体的設定を行います，How wide should the instruction register be? > 8を指定
Finish（Page4～6は無視して構いません）
Quartus Ⅱ IP Filesに関するメッセージボックスが出現したらYesをクリック
あとはコンパイルしてDE0に.sofファイルを書き込みます

４．Visual Studioの操作

Visual Studioを起動し，以下の操作を行います．

ファイル > 新規作成 > 既存のコードからプロジェクトを作成
作成するプロジェクトの種類 > Visual C#を選択
ファイルの場所には先程ダウンロードしたソースファイルのあるフォルダを指定し，好きなプロジェクトの名前とを入力後，出力の種類にはコンソールアプリケーションを指定
プロジェクトはこれで出来上がり
プロジェクト > プロパティから，ビルドを開く
プラットフォームターゲット > x86を選択，アンセーフコードの許可にチェックを入れる
ビルドをし，生成される.exeファイルと同じディレクトリにD2XXドライバ，ftd2xx.dllを配置

５．USB通信を行う

DE0に書き込んだあと，Visual Studioを用いて生成した.exeファイルを実行してください．無事に起動すると次のような画面が現れると思います． f:id:kazu_1995:20171118161231p:plain 色々試して遊んでみてください． f:id:kazu_1995:20171118163959j:plain ソースファイルの説明はまた改めて行います．感想や改良案など，お待ちしています．