DE-Core Using printf On DE-Core + RISC-V

From Terasic Wiki

printf 功能需要借助 Uart 硬體來實現，DE-Core 開發板預留的 TMD 介面，可用於外接 Uart-to-USB Board.

Contents 1 1.下載Project Code 2 2.連接設定 3 3. 硬體部分 3.1 操作步驟 : 4 4. SDK 部分 4.1 操作步驟：

1.下載Project Code

使用者先需前往下列的網址下載 demo code.

http://mail.terasic.com.tw/~johnny/release/DE_CORE/DE-CORE-RISCV.tar.gz

此 demo code包含了Quartus project 以及 RISC-V的相關資源, 包含工具链（Toolchains）、SDK.

2.連接設定

本實驗需要下面三樣物件來組合成帶有UART功能的 DE-Core硬體.

將上圖的三樣物件連接如下圖.

• UART driver : https://www.taiwaniot.com.tw/%E6%8A%80%E8%A1%93%E6%96%87%E4%BB%B6/arduino-%E6%8A%80%E8%A1%93%E6%96%87%E4%BB%B6/%E5%A6%82%E4%BD%95%E5%AE%89%E8%A3%9Dch340%E6%99%B6%E7%89%87%E7%A8%8B%E5%BC%8F/

3. 硬體部分

這節將介紹如何修改 quartus porject內的 I/O以符合實際的 USB to UART硬體連接情況, 以及介紹如何燒錄 .pof入 DE-Core FPGA.

Quartus Project 中，DE-Core 上的TMD connector 連接 pin assignment 如下圖所示：

本例中使用的 TMD_D[7], TMD[6] 分別用作 UART_TX, UART_RX，若使用其他 TMD 引腳或 TMD 與 Uart 硬體連接方式與上圖不同，則需要修改 Quartus Project，重新編譯，生成 pof。

操作步驟 :

1. 設置 SW2.1=0, SW2.2=1，如下圖所示, 以用於透過JTAG配置FPGA；

   

2. 使用 USB Cable 連接 DE-Core 開發板（J2）和 PC；
3. 開啟 Terminal，並進入目錄：DE-CORE-RISCV/Quartus_Project/DECORE_RISCV/demo_batch

   cd DE-CORE-RISCV/Quartus_Project/DECORE_RISCV/demo_batch

4. 執行以下命令配置 FPGA

   sh programming_pof.sh

5. 使用者也可以在 windows下使用 Quartus programmer 將 .pof 燒錄入DE-Core版內
6. 要確認code是否正確燒錄入MAX10 FPGA內,使用者可以設置 SW2.1=1, SW2.2=0，如下圖所示.將JTAG切換至RISC-V.

   

7. 使用Quartus programmer偵測device, 可以看到如下圖的Unkown device. 代表FPGA code有正確燒錄.

   

4. SDK 部分

本節將介紹在 Ubuntu下, 透過 USB to UART硬體連接到DE-Core內的RISC-V, 並且運行UART demo,在Ubuntu的 terminal列印字串.

使用 printf 列印資訊的示例位於以下目錄：DE-CORE-RISCV/RISC-V/Freedom-E-SDK/software/demo_uart。

操作步驟：

1. 移除 USB Cable，以關閉 DE-Core 開發板的電源；
2. 設置 SW2.1=1, SW2.2=0，如下圖所示；

   

3. 使用 USB Cable 連接 DE-Core 開發板（J2）和 PC；
4. 將 Uart-to-USB Board 接入 DE-Core 開發板的 TMD 介面（JP6），並使用 USB Cable 連接 Uart-to-USB Board 和 PC；
5. 開啟 Terminal 執行 sudo apt install libftdi1-dev 安装 openocd 所需要的库文件
6. 開啟 Terminal，執行 sudo screen /dev/ttyUSB0 115200 ，Terminal 被鎖定，用於顯示字元；（可使用 ls /dev/ttyUSB* 命令查看 USB 被識別為 /dev/ttyUSB0 還是 /dev/ttyUSB1，若是被識別為 /dev/ttyUSB1，則應使用命令 sudo screen /dev/ttyUSB1 115200 ）.

   Note : 若是linux內還未安裝 screen, 可以執行 sudo apt-get install screen

7. 另外開啟一個 Terminal，並進入以下目錄：DE-CORE-RISCV/RISC-V/Freedom-E-SDK；
8. 清除之前編譯的可執行檔和設定檔：

   make clean PROGRAM=demo_uart

9. 編譯：

   make software PROGRAM=demo_uart

10. 燒錄二進位檔案：

    make upload PROGRAM=demo_uart

11. 燒錄完成後，可在第 5 步中開啟的 Terminal 中觀察到列印的資訊，下圖是 demo_uart 的列印資訊；