Quartus Prime開発環境の準備
FPGAボード ー テスト環境 ー
使う開発ボードはDE10-Liteです。
こちら（terasic DE-10 Lite Board）のサイトから購入できます。
価格は2.5万円ほどと少しお高いです。為替の関係で値上がりしているみたいなので、悩んでいる方は早めに購入するといいかもしれません。
学生なら1.5万円で購入できます。学生版の購入は以下の公式サイトから行けます。
FPGAボード ー 本番環境 ー
本番の音響浮揚システムではCyclone IVというFPGAを搭載したボードを使用しています。理由は制御用のピン数が296と多いためです。（DE10-Liteは40ピン）
販売サイトこちらです。
テスト用・勉強用にはDE10-Lite
なので、本番ではCyclone IVのボードを購入する必要がありますが、価格が8万円近くするので、FPGAをとりあえず使ってみたい、勉強したいという方にはやはりDE10-Liteがおすすめです。
また、プログラムを書き込むときにも開発ボードであるDE10-Liteは手軽で、一般的なUSBケーブルで済みます。DE10-Liteを購入すると付属しています。
Cyclone IVをはじめとするFPGAのボードをパソコンと接続するには、USB-Blasterという専用のケーブルが必要です。しかし正規品は10,000円ほどと高価です。
【terasic社正規品】
1000円未満の廉価版も存在しますが、エラーが出て書きこめなかったり、PCが落ちてしまうこともあるようです。
なので、テストでプログラムが正しく動作することを確認してから、本番用のボードとあわせてUSB-Blasterも購入することをお勧めします。
【廉価版】
開発環境 Quartus Prime
ハードウェアを用意できたら、次にプログラムの開発環境をインストールしてしまいましょう。
FPGAでは、HDL(ハードウェア記述言語）と呼ばれるプログラミング言語を使う必要があります。ちなみにHDLの中には、VHDLや verilog HDLの大きく2種類の言語があります。
DE10-LiteなどのIntel製FPGAには、Quartus Primeという開発環境が用意されています。プログラムの記述から書き込みまでを一括して行うことができます。
早速、こちらのサイトからダウンロードしましょう。
Quartus Primeにはいくつかのエディションがありますが、ライト・エディションが無償のものになります。ライト・エディションのダウンロードサイトに行きましょう。
Quartus Primeのバージョンは最新のものをインストールするとよいでしょう。今回は21.1を選択しました。（2022年9月現在）
そのあと、ライセンスに関しての確認画面が出てきますので、「Accept」を押してください。すると、以下の画面に切り替わり、ダウンロードが始まります。
ダウンロードファイルは6GB程度あるので、時間がかかりますが少し待ちましょう。ダウンロードしたファイルを展開すると、「components」というフォルダが出来上がっていると思います。
「components」フォルダ内の「QuartusLiteSetup-21.1.0.842-windows.exe」を開きます。
指示に従って進めていってください。
赤枠の2つ、本番用ボードのCyclone IVとテスト用ボードのDE10-Liteに搭載されているMAX10にチェックがついていることを確認して進んでください。
ここまででインストールは終了です。
次は実際にQuartus Primeを使ってコードを書いてみます。
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