Intel MAX10 킷으로 FPGA의 공부를 시작한다~조립편~

이 기사는 클라우드 시대의 시스템 관리의 기사를 전기 한 것입니다.

최근 CPU와는 다른 디바이스를 이용한 대규모 계산이 이루어지고 있습니다. 그 중에서도 FPGA는 로직을 소프트웨어로 재기록할 수 있으며, 한 번의 계산에 걸리는 시간이 짧기 때문에(Latency가 낮음), 빠른 응답이 필요한 애플리케이션에 주목받고 있다. 그래서 독특하게 팔리는 책과 실험 키트를 사용하여 FPGA 공부를 시작하기로 결정했습니다.

1. Intel MAX10 실험 키트와 전자 공작 키트(납땜 인두 등) 준비

우선 학습을 위한 책과 실제로 만져보는 실험 키트를 조달합니다. 다행히, 필요한 전자 부품이 모두 세트가 된 「정식 버전 FPGA 전자 공작 올인원 키트 (시험 시리즈)」이 판매되고 있으므로, 이번은 이쪽을 이용합니다. 전자 부품 조립에는 납땜 인두, 납땜 및 기타 납땜 공작에 필요한 물품을 준비합니다. 수천 엔 정도로 우편 주문으로 구입할 수있었습니다.

여기가 책의 사진. 전자 부품과 세트가 된 상자 안에 설명서로이 책이 들어 있습니다.

2. MAX10-FB 기판과 MAX10-JB 기판 조립

책은 600 페이지 정도 있어, 어디에 조립 순서가 쓰여 있는지 알기 어렵습니다. 이론, 회로의 상세 설명도 중요합니다만, 만져 보지 않으면 모르기 때문에 이론의 설명은 스킵! 65페이지부터 MAX10 FPGA가 장착된 MAX10-FB 기판의 조립 절차가 설명되어 있다. 지시에 따라 7개 정도의 부품을 납땜하면 다음 사진과 같이 됩니다.



오래간만의 납땜이므로 손이 익숙하지 않고, 여기까지 1시간 정도 걸려 버렸습니다.

다음으로 FPGA에 USB에서 전원을 공급하거나 FPGA를 설정 및 디버깅하는 MAX10-JB 기판을 조립한다. 절차는 80페이지에서 설명합니다. 기판에는 당초 1개도 전자 부품이 붙어 있지 않은 상태에서 많은 부품을 붙이기 때문에, 조립에는 1.5시간 정도 걸렸습니다. 모두 붙이고 끝나면 다음 사진과 같이 됩니다.

3. MAX10-JB 상의 PIC 마이크로컴퓨터에 초기 설정 투입

MAX10-FB 보드 위에 MAX10-JB 보드를 연결한다. 그런 다음 MAX10-JB 보드의 Mini-USB 커넥터에 USB 케이블을 연결하여 전원을 공급합니다. 82페이지의 동작 확인에 문제가 없으면 MAX10-JB 보드의 J1~J4 점퍼를 닫고 USB에서 전원을 다시 켭니다. 여기서 PIC 마이크로컴퓨터에의 프로그램 기입이 잘 되면 MAX10-FB 기판상의 LED가 녹색으로 빛납니다.



여기에 두 가지 빠지는 포인트가 있습니다.

3-1. 원래 집에 Mini-USB 케이블이 없다

책에도 어디에도 쓰지 않았지만 USB-MiniUSB 케이블이 필요합니다. 나의 경우는 우연히 디지털 카메라 등에서 사용하고 있던 MiniUSB 단자를 가지는 케이블이 있었으므로, 특히 문제 없었습니다.

3-2. PIC 마이크로컴퓨터가 정상적으로 재기록되지 않고 LED가 녹색이 되지 않음

이곳은 정말 빠졌습니다. 포기했을 무렵에 이 블로그를 쓰기 위해서 검색을 하고 있었다면, 우연히 같은 장소에서 빠져 있는 기사 「 MAX10 부록 책을 샀는데 움직이지 않았다 」를 발견했습니다. 이 기사를 볼 때까지, USB는 Kindle Fire의 충전용 USB 어댑터로 하고 있었는데, 이것을 iPhone의 정품 어댑터로 변경했습니다. 그러자 한 번에 정상적으로 움직였습니다.
그리고, 책을 잘 읽으면, MAX10-JB 기판에 대한 설명의 제일 처음인 69 페이지에 iPhone 순정 어댑터로 움직인 취지가 쓰여져 있었습니다.

여기까지 전자 부품으로서의 조립은 일단 완료입니다. 다음은 FPGA 개발 환경의 셋업을 해 나갈 예정입니다.