学習内容 パソコンに FPGA の開発環境を構築します。インストールは以下の手順で行います。　1. Vivado のインストール　2. ザイリンクスアカウントの取得　3. ライセンスの取得と設定　4. USB ドライバのインストール

1. Vivado のインストール

Vivado（ビバド）は XILINX（ザイリンクス）の FPGA/CPLD の統合型設計環境です。回路図とテキスト形式によるデザイン入力、統合された VHDL と Verilog HDL 合成、配置配線、タイミング検証、プログラミングなどの機能を兼ね備えています。XILINX デバイスの開発においてユーザはデザイン設計から実機評価までを Vivado を中心に行うことができます。

Vivado にはいくつかのエディションがあり、本書では Vivado HL WebPACK を使用します。Vivado HL WebPACK は「デバイス制限」　がありますが無償で使用することができ、本書の利用範囲では十分な機能が揃っています。

XILINX 社の WEB サイトhttps://japan.xilinx.com/support/download/index.html/content/xilinx/ja/downloadNav/vivado-design-tools.htmlを開き、「Vivado HLx 2016.4: WebPACK および Editions - Windows 用自己解凍型ウェブ インストーラー」をクリックしてダウンロードしてください。

Vivado のインストールとザイリンクスアカウントの取得にはインターネット環境が必要です。

Vivado インストーラーをダウンロードするためにザイリンクスアカウントが必要な場合があります。その場合は P.15「２. ザイリンクスアカウントの取得」を先に進めてください。

最新版は 2016.04 ではないかもしれませんがご了承ください。本書は Vivado 2016.4 をもとに編集しています。

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STEP

02開発環境の構築

ダウンロード後「XILINX_Vivado_SDK_****.**_****_*_Win64.exe」をダブルクリックして起動します。

ファイル名の ** 部分の数字はソフトウェアのバージョンによって異なります。拡張子 .exe はお使いのパソコンの設定により表示されない場合があります。

■ インストールタイプの選択➊ ザイリンクスユーザーアカウントが既に取得済みの方は、ユーザー ID とパスワードを入力してください。アカウントを未取得の方は、 「Please create one」をクリックし、WEB ページのガイドに従って登録してください。登録方法は、P.15 ～を参照

➋「Download and Install Now」 にチェックを入れて➌「Next」をクリックします。

■ Welcome 画面

「Next」をクリックします。

インストール時間を短縮するためには、ウイルス対策ソフトウェアを無効にしてからインストールすることを勧めています。

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■ソフトウェアライセンスの承諾➊ すべての「 I Agree」にチェックを入れて➋「Next」をクリックします。

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STEP キットで学ぶ　シリーズ！

FPGA チャレンジャー 入門編　XILINX Artix-7版

開発環境の構築02

■エディションの選択➊ 無償版の「Vivado HL WebPACK」にチェックを入れて➋「Next」をクリックします。

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■インストールディレクトリの選択➊ デフォルトディレクトリは C:\XILINX です。　 変更したい場合は「Browse...」をクリックしてディレクトリを指定してください。ショートカットやファイルの関連付けはデフォルトのままでいいでしょう。➋「Next」をクリックします。

■ インストールの概要概要を確認して「Install」をクリックするとインストールが始まります。

■ インストールオプションの選択➊ 本書で学習する範囲では以下のオプションを選択してください。Design Tools　└ Vivado Design Suite　　├ ☑ Vivado　　└ ☑ Vivado High Level SynthesisDevices　└ 7 Series　　└ ☑ Artix-7Installation Options　├ ☑ Install Cable Drivers　└ ☑ Acquire or Manage a License Key➋「Next」をクリックします。

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FPGA チャレンジャー 入門編　XILINX Artix-7版

開発環境の構築 02

インストールに必要なファイルはネットからダウンロードされるので、所要時間はネット環境によりますが、

回線速度：約 25MbpsOS：Windows10　64bitCPU：i5 2.3GHzの環境で約 30 分かかります。

■インストール完了左記のようなメッセージが表示されるとインストール完了です。

「OK」をクリックします。

■ケーブルドライバインストーラXILINX Platform Cable USB や Evaluation Platform JTAG ケーブルなどが接続されている場合は、それらを外して

「OK」をクリックします。接続されていなくてもこのダイアログは表示されます。

■ ライセンスマネージャーライセンスマネージャーが自動起動した場合は、

「3. ライセンスの取得と設定」の➋に進んでください。

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FPGA チャレンジャー 入門編　XILINX Artix-7版

開発環境の構築02

2. ザイリンクスアカウントの取得

Vivado を使用するにはザイリンクスアカウントが必要です。アカウントは以下の手順で取得してください。

Vivado のインストール時に（P.12 ➍）、「Please create one」をクリックするか、Web ブラウザで　https://japan.xilinx.com/registration/create-account.html にアクセスして、

「アカウントの作成」ページを開いてください。

■ Username・3 文字以上でなければなりません。・数字だけではなく、少なくとも 1 つの文字を含める必要があ

ります。・ハイフン（ - ）、記号（@）、ピリオド（ . ）またはアンダー

スコア（ _ ）記号を使うことができます。

■ Password・8 文字以上～ 32 文字以下でなければなりません。・少なくとも 1 文字、1 数字、1 特殊文字を含む必要があります。

■ Conform Password 確認用のため、上欄で入力したパスワードを再入力してください。

空欄に必要事項を記入してください。

■ Captcha

空欄の右側に表示された５文字を入力します。

入力完了後、「Create Account」をクリックします。

入力内容に問題が無ければ、「Activate Your Account」画面

が表示され登録完了です。

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開発環境の構築 02

3. ライセンスの取得と設定

Vivado を使用するにはライセンスが必要です。ライセンスは以下の手順で取得してください。

Vivado License Manager を起動します。

スタートメニュー　＞ XILINX Design Tools　　 ＞ Manage XILINX Licenses を選択して起動します。

もしくは、Vivado が起動した状態でメニュー＞ Help ＞ Manage License．．．を選択して起動します。

➊ Get License ＞ Obtain License を選択➋ Get Free ISE WebPACK, ISE/Vivado IP or PetaLinux License を選択➌ Connect Now をクリック

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開発環境の構築02

Web ブラウザが起動し、ザイリンクスのサイトが開きます。ザイリンクスアカウントを入力して「Sign In」をクリックします。

ライセンス取得に必要な追加事項を記入し、「Next」をクリックします。

➊「Vivado Design Suite: HL WebPACK 2015 and Earlier License」にチェックを入れて、➋「Ganerate Node-Locked License」 を ク リ ックします。

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開発環境の構築 02

「Vivado Design Suite: HL WebPACK 2015 and Earlier License」にチェックが入っていることを確認し、「Next」をクリックします。

「Next」をクリックします。

ライセンスファイルの生成が成功したメッセージが表示されます。ダイアログ右上の「×」をクリックして閉じます。

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開発環境の構築02

左下の「Download」　　　をクリックして、生成された XILINX.lic（ライセンスファイル）をローカルにダウンロードします。

Web ブラウザの作業は以上です。

Vivado License Manager に戻って、➊ Get License ＞ Load License を選択➋ Copy License をクリック

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ファイル指定ダイアログで、➊ ローカルにダウンロードした「XILINX.lic」を指定し、➋「開く」をクリックします。 ➊

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開発環境の構築 02

successful ダイアログが開き、ライセンスファイル読み込み成功です。

「OK」をクリックします。

➊ Manage License ＞ View License Status を選択すると、ライセンス許可された機能がリストアップされます。

➋ Vivado License Managerを終了します。Fileメニュー ＞ Exit を選択するか、ウインドウ右上の「×」をクリックします。

以上でライセンスの取得と設定完了です。

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LOW

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JA

JXADC

LD15(L1)

LD14(P1)

LD13(N3)

LD12(P3)

LD11(U3)

LD10(W3)

LD9(V3)

LD8(V13)

LD7(V14)

LD6(U14)

LD5(U15)

LD4(W18)

LD3(V19)

LD2(U19)

LD1(E19)

LD0

SW15 SW14 SW13 SW12 SW11 SW10 SW9 SW8 SW7 SW6 SW5 SW4 SW3 SW2 SW1 SW0(U16)

(R2) (T1) (U1) (W2) (R3) (T2) (T3) (V2) (W13) (W14) (V15) (W15) (W17) (W16) (V16) (V17)

DISP1

C12

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C117

C109

R169C123C111

C110

C12

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C10

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C83

C11

J2

C12

C8

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IC2

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JC

JB1

1

R102

QSPIJTAGUSB

LD19

JP1LD

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R94

1

R101R100R99

C53

C10

2C

57C

55C

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C86

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C46

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C45

C61

C60

C62

C63

C80

CLK100MHz(W5)

C81

C99

C98

BTNL(W19)

BTND(U17)

BTNR(T17)

BTNU(T18)

| UNIVERSITY PROGRAM

BTNC (U18)

IC7

R170C125C127 R

162

R17

3R

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SW

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J6

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IC1

LD17

LD18

5V Only

1

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POWER

POWER

RX TX

3V3

GND

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GND

GND

US

BE

XT

EXT

ON

PR

OG

OFF

PROG

DONEMO

DE

BUSY

USB

3V3

GND

3V3

GND

XILINX

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4. USB ドライバのインストール

Basys3 ボードの電源セレクタが「USB 電源モード」になっていることを確認し、パソコンと Basys3 ボードを付属の USB ケーブルで接続し ,Basys3 ボードの電源スイッチを ONします。

ドライバは自動インストールされます。Windows のデバイスマネージャーで下図のように「ポート（COM と LPT）」の階層に「USB Serial　port」が 2 ポート認識されていればインストール成功です。COM 番号はパソコンの環境により異なります。

COM 番号が多数表示されている場合は、デバイスマネージャーを開いたまま Basys3 ボードを抜くと表示が消えるので、どの COM 番号が Basys3 ボードに対応しているか判断することができます。

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開発環境の構築 02

電源スイッチ電源セレクタ

パソコンとBasys3ボードをUSBケーブルで接続し、電源スイッチを ON すると、ボードの POWER-LED（LD-20）が赤く点灯します。

点灯しない場合は、パソコンの別の USB ポートに差し替えたり、別の USB ケーブルがあれば交換してご確認ください。

Basys3 ボードの動作チェックをしておきましょう。

電源供給の確認

QSPI モードで電源を ON すると、出荷状態ではデモプログラムが起動します。JTAG モードでは何も起動せず待機状態となります。

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LD15(L1)

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LD13(N3)

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LD2(U19)

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LD0

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CLK100MHz(W5)

C81

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BTNL(W19)

BTND(U17)

BTNR(T17)

BTNU(T18)

| UNIVERSITY PROGRAM

BTNC (U18)

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XILINX

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Basys3 ボードの動作チェック02