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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. Quartus Prime とは 2. Quartus Prime のダウンロード 3. Quartus Prime のインストール 4. USB ドライバのインストール
1. Quartus Prime とは
Quartus Prime ※は Intel の FPGA 統合開発環境です。Quartus Prime Lite Edition は無償で提供されています。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るので，アルテラ・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 Quartus Prime 1 つで行うことができます。
※ Quartus Prime は Intel の商標です。
Quartus Prime のバージョンと対応 OS
Quartus Prime の最新版は http://dl.altera.com/?edition=lite から，旧版は同ページの「バージョンを選択」プルダウンメニューで任意のバージョンを選ぶとダウンロードすることができます。本書は Quartus Ⅱ 10.1 をもとに編集しています。同 サ イ ト か ら ダ ウ ン ロ ー ド で き る ModelSim-Intel FPGA Edition の Simulation Tool は64-bitOS に対応していません。しかし Windows の 64-bitOS に標準搭載の 32-bit エミュレータ上で動かすことができますので，本書の利用範囲では問題ありません。
リリース年 ソフト名 ver.Windows 64bit
7 8 8.1 10
2016.11Quartus Prime 16.1
○ × ○ ○ModelSim - Intel FPGA Edition 16.1
2016.05Quartus Prime 16.0
○ × ○ ○ModelSim - Intel FPGA Edition 16.0
2014.12Quartus Ⅱ 15.0
○ × ○ ×ModelSim - Intel FPGA Edition 15.0
2014.06Quartus Ⅱ 14.0
○ ○ × ×ModelSim - Altera Starter Edition 10.1e
2013.11Quartus Ⅱ 13.1
○ ○ × ×ModelSim - Altera Starter Edition 10.1d
STEP
開発環境の構築02
WEB ブラウザで 以下の URL を開きます。https://www.altera.co.jp/downloads/download-center.html
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ページ中段の「Quartus Prime 開発ソフトウェア・ライト・エディション」の「Download」をクリックします。
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個別ファイルタブの中の以下の項目にチェックを入れて・Quartus Prime (includes Nios II EDS)・ModelSim-Altera Edition (includes Starter Edition)・Cyclone IV device support「選択したファイルをダウンロード」をクリックします。
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オペレーティング・システム：Windowsダウンロード方法：Akamai DLM3 ダウンロード・マネージャーを選択してください。ダウンロード・マネージャーを使用すると，ダウンロード中に中断・再開をすることができ，ダウンロードの失敗を防ぐことができます。
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2. Quartus Prime のダウンロード
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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 ALTERA Cyclone Ⅳ版
開発環境の構築 02
ダウンロードが始まると，右のようなウインドウが表示されます。
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ダウンロードするには「myAltera」アカウントが必要です。未登録の方は「Create Account」をクリックして表示されるページで必要事項を記入し，アカウント登録を済ませてください。
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ダウンロードが完了すると，「ダウンロードが完了しました」とメッセージが表示されます。
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以下の３ファイルがダウンロードされます。※ソフトウェアが更新されているとバージョン番号が異なります。ご了承ください。
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STEPFPGA チャレンジャー 入門編 ALTERA Cyclone Ⅳ版キットで学ぶ シリーズ！
開発環境の構築02
「QuartusLiteSetup - **.*.*.*** - windows.exe」をダブルクリックして起動します。
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。
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ライセンス不要で無償の Lite Edition をインストールします。「Next」をクリックします。
次のページへ
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3. Quartus Prime のインストール
■ ライセンス契約「I accept the agreement」にチェックを入れて「Next」をクリックします。
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4
ディレクトリの「16.1」は QuartusPrime のバージョンナンバーです。インストールするバージョンにより異なります。
インストール先のフルパス名に全角文字が含まれているとエラーになります。インストール先を変更する場合はご注意ください。
■ インストール先とプログラムフォルダの選択特に問題がなければデフォルトのまま 「Next」をクリックして進んでください。デフォルトディレクトリは C:\intelFPGA\16.1 です。
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FPGA チャレンジャー 入門編 ALTERA Cyclone Ⅳ版
開発環境の構築 02
■ インストールの概要概要を確認して「Next」をクリックするとインストールが始まります。
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5 ■ インストール項目の選択インストールしたい項目にチェックを入れて「Next」をクリックします。
・Quartus Prime FPGA 統合開発環境
・Cyclone Ⅳ Quartus Ⅱの DE0-Nano 用ライブラリ
・ModelSim - Intel FPGA Starter Edition 統合デバッグ／解析環境
その他の機種は本書では扱っていませんのでインストールしなくてもかまいません。
インストールが完了すると，右のダイアログが表示されます。7
・USB Blaster Ⅱドライバをインストール・デスクトップにショートカットを作成・Quartus Prime を起動する・フィードバックを提供する
USB Blaster Ⅱドライバは，本書の学習範囲では不要です。その他の項目はご自由にお選びください。
「Finish」をクリックするとインストール終了です。
Quartus Prime のアンインストール方法
Windows10 の 場 合 C:\intelFPGA_lite\16.1\uninstall の 中 に あ る quartus_lite-16.1.0.196-windows-uninstall.exe を実行してアンインストールします。Windows7 の場合 スタートメニュー＞すべてのプログラム＞ Intel FPGA 16.1.0.196 Lite Edition＞ Uninstall Quartus Prime Lite Edition (Free) 16.1.0.196 を実行してアンインストールします。
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STEPFPGA チャレンジャー 入門編 ALTERA Cyclone Ⅳ版キットで学ぶ シリーズ！
開発環境の構築02
4. USB ドライバのインストール
パソコンと DE0-Nano ボードを付属の USB ケーブルで接続します。1
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Desig
ned
& M
anuf
axtu
red
by T
eras
ic
J3
J1
J2
C72
REG3
R37
C74
C69
’ 0 ’
R46
R45
R49R48
R38
C71
REG2
R47 GP
IO1
JP2
+
C70
J5
REG14
1
L6L5
L7R55 R5
0
R58
C87
C79
C81
R82
R54R56R51C68
C67 R52R53
R57
SW1SW[3. .0 ]
C83 C73 C65
R19
C47
C49C52C53
L3
C63
C58
U9
ABCDEFGHJKLMNPRT
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
D1
U6
R18CPLD ISP
R23
R32
R33
R34
R29
R30
L1 C35
U1
U4
C18 C1
R26
R17
R20 R2
2
L2C3
6
R27R28R24R25
Y1 50MHz
R35R36R31
R21
J6
U7
U4
ON
U3
1
4
C66
C86
CB5
Y2 24MHz LED7 LED6 LED5 LED4 LED3 LED2 LED1 LED0 KEY1 KEY0JP3
D4GPIO0
JP1
LOAD
POW
ER
D2
EP4CE22F17C6N
EPCS16N
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ON9A
POWER-LED が青く点灯すれば電源 ON です。2 POWER-LED
Windows のデバイスマネージャーを開きます。右図のように「USB-Blaster」が認識されていない「ほかのデバイス」として表示されます。
「USB-Blaster」を右クリックし，メニューから「ドライバーソフトウェアの更新」を選択します。
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R47 GP
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C47
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Y2 24MHz LED7 LED6 LED5 LED4 LED3 LED2 LED1 LED0 KEY1 KEY0JP3
D4GPIO0
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EPCS16N
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DE0-Nano ボードに初めて電源供給したときには，LED0 ～ 7 が蛍明滅するデモプログラムが動作します。デモプログラムは jic で書き込まれています。jic について詳しくはテキスト P.33
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FPGA チャレンジャー 入門編 ALTERA Cyclone Ⅳ版
開発環境の構築 02
「コンピュータを参照してドライバーソフトウェアを検索します」をクリックします。
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「次の場所でドライバーソフトウェアを検索します」の「参照」をクリックし，C:\intelFPGA_lite\16.1\quartus\drivers\usb-blasterを指定します。
「サブフォルダーも検索する」にチェックをいれておき，「次へ」をクリックします。
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Windows セキュリティの警告が表示されます。「このドライバーソフトウェアをインストールします」をクリックします。
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インストールが完了すると，左図のように表示されます。「閉じる」をクリックします。
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USB ドライバが正しくインストールされたか確認しておきましょう。
Windows のデバイスマネージャーで，左図のように「ユニバーサル シリアル バス コントローラー」内に「Altera USB-Blaster」が認識されていればインストール成功です。
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開発環境の構築02
パソコンと DE0-Nano ボードを USB ケーブルで接続するとボードの POWER-LED が青く点灯しますか？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，他のパソコンや USB ケーブルがあれば交換してご確認ください。
2. デモプラグラムの実行確認
本編テキストで紹介している「Control Panel」アプリを使ったデモプロプログラムは，PC にインストールされた Qurtus のドライバを使って動作するのですが，最新の Qurtus Prime では動作しません。
「Control Panel」アプリが使えるのは Quartus II 13.0 SP1 Web Edition までですが，このバージョンの Quartus は Windows10 に対応していません。
そのため，Windows10 をお使いの場合，ボードの動作確認は，実際に学習を進めながら行なっていただくことになりますが，ご了承くださいますようお願いいたします。
DE0-Nano ボードに関する詳細情報やデモプログラムなどは，以下の terasic 社サイトから入手することができます。ダウンロードには terasic 社のアカウント登録（無償）をお願いいたします。
http://www.terasic.com.tw/cgi-bin/page/archive.pl?Language=English&CategoryNo=139&No=593&PartNo=4
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キットで学ぶ シリーズ！
FPGA チャレンジャー 入門編 ALTERA Cyclone Ⅳ版
1. 電源供給の確認
DE0-Nano ボードの動作チェック
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