Possíveis Problemas na Aula: Tutorial FPGA NIOS¶

Neste tutorial, usamos o Quartus para criar um projeto contendo um processador NIOS II.

Para tanto, fazermos uso de:

• Plataform Designer (antigo QSys);
• Para instanciar e conectar os IPs do NIOS, memória, comunicação, etc…
• NIOS II Software Build Tools for Eclipse;
• Para programar, em C, o processador e transferir o resultado para a placa FPGA.

1. Plataform Designer¶

Para fazer as conexões entre os módulos do Plataform Designer, deve-se clicar no circulo cinza nos cruzamentos de barramentos ou sinais, conforme mostrado abaixo:

Plataform Designer

A imagem acima é a conexão final utilizada no projeto.

2. NIOS II Software Build Tools for Eclipse¶

2.1 - Lentidão no Eclipse¶

No Linux, o eclipse fica muito lento com a ampulheta durando vários minutos.

O problema está no uso do GTK 3. A solução é a alteração para o GTK 2. Para tanto, temos que editar o eclipse.ini que está dentro do diretório do Quartus 18, faça a busca pelo nome do arquivo e adicione duas linhas antes da linha que contém a opção –launcher.appendVmargs, conforme mostrado abaixo:

--launcher.GTK_version
2

Ver detalhes em: https://stackoverflow.com/questions/65240134/nios-ii-ide-unsuably-slow

2.2 - Não Encontra o ID na Cadeia JTAG¶

Ao transferir o programa em C para o Kit FPGA, através da opção Run Run, pode ocorrer o seguinte erro:

Erro de ID

Para resolver, pode-se ignorar a verificação do ID na configuração em Run Run Configurations …, conforme mostrado abaixo:

Tela de Configuração

Caso ocorra o erro de Time Stamp, como mostrado abaixo, basta ignorá-lo na mesma tela de configuração mostrada acima.

Erro de Time Stamp

2.3 - Não Conecta com o NIOS para Transferir o Programa¶

Garanta que a sequência de trabalho seja:

• Gerar o projeto do NIOS no Plataform Design (antigo QSys);
• Compilar o projeto no Quartus e gravar no Kit FPGA;
• Gerar o BSP, no NIOS II Software Build Tools for Eclipse, e transferir o programa.

3. Problemas com RAM¶

Apesar do instruction_master e data_master serem barramentos diferentes o programa pode não rodar se o barramentos s1 da OnChip Memory não estiver conectado a ambos barramentos.

Ao adicionar uma segunda OnChip Memory, para separar RAM de ROM, pode ocorrer dois problemas ao tentar executar programas no Nios II:

1. Erro ao baixar o ELF
2. ELF baixado com sucesso porém o programa não faz nada

3.1 - Solução Parte 1 (Platform Designer)¶

1. Adicionar uma segunda OnChip Memory (RAM)
2. Alterar a primeira OnChip Memory para tipo ROM
3. Conectar os dois barramentos em ambas memórias
4. Gerar novamente os endereços dos periféricos

3.2 Solução Parte 2 (Linker)¶

1. No eclipse entre em BSP Editor
2. Abra a aba Linker Script
3. Na seção Linker Memory Regions verifique se as memórias foram reconhecidas, caso contrario clique em restore default.
4. Na seção Linker Sections Regions clique em restore defaults.
5. Verifique se apenas o .text esta na memória ROM (como na imagem abaixo), caso contrario altere manualmente mantendo apenas o .text na ROM.

Tamanho .elf¶

Para saber o tamanho que está sendo gerado para seu arquivo .elf, acesse a pasta que contém o arquivo .elf gerado:

cd ~/intelFPGA_lite/18.1/nios2eds/bin/gnu/H-x86_64-pc-linux-gnu/nios2-elf/bin

OBS: Esse path exemplo é referente ao Quartus 18.1, para outras versões altere o path.

Agora, considerando que o nome do arquivo seja "niosLab2.elf", utilize o seguinte comando:

nios2-elf-size niosLab2.elf

Connection Error/ Java.lang.Exception¶

Solução¶

1. No eclipse clique em Run > Run Configurations
2. Va na aba Target Connection
3. Scrolle para o lado e clique em Refresh Connections
4. Clique em apply e depois em Run
5. Caso não funcione feche o programador no quartus. Reinicie a placa e grave novamente. Em seguida repita os passos a partir do passo 1.

Set IRQ¶