科技難.不難: 2009

2009年12月3日星期四

GCC for AndesCore - GCC tools

GCC有四個常用的編譯工具: Autoconf,Automake(或CMake),m4,libtool,在編譯程式時都會先安裝.

Autoconf: 自動產生shell script執行原始碼程式套件的配置工作.

Automake: 主要用來產生Makefile的工具,目前也有很多原始碼程式改用CMake.

m4: Autoconf工具內的一套為Unix m4巨集處理器,可以容易擴充巨集,增加其他指令.

libtool: 稱為GNU函式庫工具,建構與維護之前編譯好的函式(C語言)或是物件類別(C++)的工具,函式庫檔名習慣以lib開頭.
函式庫類型有:
1. 靜態函式庫(static): 副檔名為.a或是.sa.
2. 共用函式庫(shared): 副檔名為.so.
3. 動態函式庫(DL): 定義在標頭檔內或是GNU Glibc函式庫透過libltdl.so函式庫提供.

2009年12月2日星期三

GCC for AndesCore - GCC最佳化程式碼

在使用AndeSight下的GCC編譯程式時,會加入一些參數至makefile裡,讓編譯過後程式碼小一些,增加執行效率,常下的參數有:

1. -O0: 關閉最佳化.
2. -O or -O1: 初級的最佳化.
3. -O2 or -O3: 第二級與第三級最佳化.
4. -Os: 將程式碼縮到最小.

如果使用AndesCore N9系列應用在MCU的使用者因系統需要較小的程式碼,建議就設定成-Os.

2009年12月1日星期二

GCC for AndesCore - compiler的類型

compiler的類型可分類為:
1. Native compiler: X86架構上建構於執行編譯,也產生X86的執行檔.
2. Cross compiler: 在X86架構上建構與執行編譯.但是產生AndesCore執行檔.
3. Crossback.
4. Crossed native.
5. Canadian.

不過一般最常接觸的compiler,桌上型電腦X86架構就是Native compiler,而embedded system最常使用就是Cross compiler.

而晶心科技的AndeSight所使用的compiler就使用Cross compiler類型的GCC,在AndeSight for MS Windows版本使透過cygwin模擬Linux環境,而cygwin是給要用Linux,卻離不開MS Windows環境的人使用的工具,既然要使用embedded Linux,建議就直接Linux環境下使用,安裝AndeSight for Linux版本,畢竟之後須要使用GCC做移植程式因此使用單純Linux環境還是比較方便.

2009年9月16日星期三

SoC數位電路設計-使用Andes Core(2)ISE13安裝

1. 開發環境:
(1). Linux OS: Ubuntu10.04.
(2). Verilog IDE: Xilinx ISE 13.1.
2. 目的: 下載〝Xilinx ISE〞,這裡下載是選擇Linux 版本.
3. 實驗步驟:
安裝〝Xilinx ISE〞:
(1). 使用〝Terminal〞輸入〝tar xvf Xilinx_ISE_DS_Lin_13.1_O.40d.1.1.tar〞解壓縮.

(2). 輸入〝cd Xilinx_ISE_DS_Lin_13.1_O.40d.1.1〞至目錄下.

(3). 輸入〝./xsetup〞開始安裝.

(4). 使用滑鼠點選〝Next>〞.

(5). 點選〝I accept and agree to the terms and conditions above〞再按〝Next>〞.

(6). 點選〝I accept and agree to the terms and conditions above〞再按〝Next>〞.

(7). 點選〝ISE WebPACK〞再按〝Next>〞.

(8). 勾選〝Install Cable Drivers〞選擇安裝目錄,再按〝Next>〞.

(9). 這裡直接使用ISE預設的目錄下,之後再按〝Next>〞,如果無法安裝請輸入〝sudo chmod –R 777 opt/〞將此目錄的權限開啟.

(10). 按〝Install〞.

(11). 開始安裝.

(12). 按〝Next〞.

(13). 按〝Connect Now〞.

(14). 選擇〝Manage Xilinx License〞頁面,再選擇〝Copy License…〞,選擇〝*.lic〞檔, 按〝Refresh〞,再按〝Close〞.

(15). 輸入〝cd opt/Xilinx/13.1/ISE_DS/ISE/bin/lin/〞至目錄下, 再輸入〝./ise〞.

(16). 開啟ISE IDE介面.

2009年9月15日星期二

SoC數位電路設計-使用Andes Core(1)ISE13下載

1. 開發環境:
(1). Linux OS: Ubuntu10.04.
(2). Verilog IDE: Xilinx ISE 13.1.
2. 目的: 下載〝Xilinx ISE〞,這裡下載是選擇Linux 版本.
3. 實驗步驟:
(1). ISE下載可至http://www.xilinx.com/ 網站,使用滑鼠選擇ISE DESIGN SUITE 13.

(2). 這裡我選擇下載Linux版本.

(3). 輸入〝User ID〞與〝Password〞,按〝Sign In〞,如沒有申請過Password,請選擇〝Create Account〞填寫資料.

(4). 確認自己的資料無誤,按〝Next〞.

(5). 按〝OK〞下載.

(6). 開始下載.

2009年9月6日星期日

參考書籍-SoC數位電路設計

出版商：滄海書局
作者：陳朝烈等編著
ISBN：9789866507670
書號：EE0363

這本書所使用的開發板是虹晶科技的SoC開發板,上面是使用ARM core,不過拿來參考也是非常好用的書籍.

第二章節系統晶片導論
稍微介紹了AMBA匯流排與SoC的架構與開發環境的安裝,書上的Linux OS使用CentOS,這個Linux作業系統的Kernel真的有點舊了,現在市佔率最高的就屬Ubuntu了,CentOS安裝到比較新的電腦上可能會發生驅動程式不支援的問題.

第三章節以AHB匯流排包裝之矽智財
介紹AMBA下的AHB Bus,其實不管是使用哪一家的CPU core,這部份不會有太大的差異,所以可以依照書本上的範例,應用在各家的CPU Core上.

第四章節矽智財快速包裝
介紹SoC的完整架構,不過各家的SoC Memory Mapping的位置會有些差異,這個章節也有介紹XILINX ISE IDE工具燒錄的步驟,就算是版本不同基本上步驟都是大同小異.

第五章系統晶片嵌入式系統
介紹嵌入式Linux的使用,可能是其他介紹嵌入式Linux書太多,這個章節寫的比較簡單,BSP 與cross compilers,Debug tools都沒有什麼介紹.

第六章高階矽智財設計範例
介紹SDRAM實際範例.

第七章系統晶片整合除錯與驗證平台
基本Verilog描述的模擬波形的除錯.

第八章電子系統層級驗證軟體工具
這部份與Andestech的AndeSELive的工具是相同的,不過元件的設計語言不同.

2009年9月5日星期六

SoC數位電路設計-使用Andes Core(5-5)FPGA腳位定義與燒錄

1. 開發環境:
(1). CPU: Andes RISC CPU core_N12.
(2). 平台: ADP-XC5FF676 V1.1.
(3). Linux OS: Ubuntu9.04.
(4). Toolchains: AndeSight v1.3.3 for Linux.
(5). Embedded Linux2.6.18
(6). Verilog IDE: Xilinx ISE 11.1.
2. 目的:
(1). 使用Xilinx ISE設計數位電路,點亮ADP-XC5實驗板上的7段顯示器.
(2). 使用Xilinx ISE定義腳位.
(3). 使用Xilinx ISE的iMPACT燒錄FPGA.
3. 實驗步驟:
使用Xilinx ISE設計數位電路:
(1). 開啟Xilinx ISE,使用滑鼠選擇〝File->New Project...〞開啟新的計畫,在〝Name〞欄填入計畫名稱後按〝Next>〞,其他如SoC數位電路設計-使用Andes Core(5-4)所述相同.

(2). 增加〝Verilog Module〞與〝Verilog Test Fixture〞和SoC數位電路設計-使用Andes Core(5-4)相同,完整程式如下所示,〝Simulate〞歨驟和SoC數位電路設計-使用Andes Core(5-4)也相同,結果如下圖所示.
這個程式非常簡單只是點亮ADP-XC5上的位置LED7的7段顯示器.
下載完整程式:
http://cid-b01cb9ac20175eaa.skydrive.live.com/self.aspx/EX%5E_2/EX%5E_2.zip

使用Xilinx ISE定義腳位:
定義腳位的方式有兩種;一為使用〝PlanAhead〞tools圖形介面擺放腳位,另一為直接使用〝文字編輯〞.
(1). 使用〝PlanAhead〞tools圖形介面擺放腳位:
A. 使用滑鼠點選〝I/O Pin Planning(PlanAhead)-Pre-Synthesis〞選項.

B. 開啟PlanAhead tools.

C. 點選〝Close〞關閉此視窗.

D. 使用滑鼠拖拉子視窗〝I/O Ports〞腳位名稱至子視窗〝Package〞.

E. 而在撰寫Verilog程式時所定義的IO,要放置FPGA實際腳位的哪一個位置,需對照實際ADP-XC5實際電路圖的Layout.

F. 拖拉完畢後,按〝Save Project〞存檔,這時PlanAhead tools就會存入〝.ucf〞腳位設定檔.

(2). 使用〝文字編輯〞方式:
A. 使用滑鼠點選〝I/O Pin Planning(PlanAhead)-Pre-Synthesis〞選項,之後會在Top-level module下產生〝.ucf〞腳位設定檔,將〝PlanAhead〞tools關閉不使用這個工具做編輯,點選〝Edit Constraints(Text)〞開啟〝.ucf〞檔.

B. 直接文字編輯,格式如下圖所示,下載完整程式內也包含〝.ucf〞檔,可直接加入計畫,電路圖參照(1).E.所示.

C. 按〝Implement Top Module〞編譯.

D. 按〝Yes〞,存檔後開始編譯,看是否有無撰寫錯誤.

使用Xilinx ISE的iMPACT燒錄FPGA:
FPGA燒錄檔有兩種:
A. 〝.bit〞燒錄時間較快,檔案燒錄後只會暫存,電源關閉後程式會消失,適合開發中的程式測試使用.
B. 〝.mcs〞燒錄至PROM,燒錄時間較久,但電源關閉後程式依然存在,適合已開發完成的程式.

(1). 〝.bit〞檔燒錄方式:
A. 〝.bit〞檔,在每次按〝Implement Top Module〞編譯成功後就會產生,因此按〝Manage Configuration Project(iMPACT)〞直接進入燒錄程序.