Altera Stand-Alone Programmer でデバイスへの書き込み

評価基板デフォルトのプログラム内容を上書きします。設計済みの機能を書き込むだけです。
Quartus II ではなく、スタンドアロンプログラマで、.sof .pof ファイルをデバイスに書き込みます。Quartus II から書き込んでもかまいません。

DK-CYCII-2C20N : Cyclone II FPGA Starter Development Kit （評価ボード）
12.1_177_programmer_windows.exe （プログラマセットアップ用実行ファイル、ALTERA）
CSK_Default.sof
CSK_Default.pof
CSK_i2sound.sof
CSK_i2sound.pof　等、評価ボード用にコンパイルされたデータ。

.sof と .pof の違い。Lattice の XO2-7000HE はコンフィグROMも内臓のデバイスでしたので JEDEC ファイルを書き込むだけでした。Altera の Cyclone II はコンフィグROM が外付けの 標準的な FPGA です。コンパイル終了後デバイスに書き込むファイルは、.sof ファイルと .pof ファイルの 2種類があります。JTAG経由でデバイスに直接書き込む場合は、.sof ファイルを使います。コンフィグROM に書き込む場合は .pof を利用します。
.sof で直接デバイスに書き込むと、動作中に機能を変更できますが、電源を落とすと FPGA の変更内容は失われます。システムで、自分ひとりのために電源を落とせないような状況では、こういう方法も便利です。
評価基板には、RUN/PROG スイッチがついており、RUN の位置では、デバイスに直接書き込み .sof でFPGA の内容を変更できます。コンフィグROM に書き込む場合には PROG の位置 で .pof の内容を コンフィグROM に書き込みます。

• Quartus II Stand-Alone Programmer のインストール

Altera のサイトから Stand-Alone Programmer をダウンロードしインストールします。Quartus II から、開発しそのまま書き込む場合にはこのソフトウェアは不要ですが、誰か人に書き込みを頼むような場合には、フルセットの Quartus II をインストールするより気軽です。ライセンスファイルは不要です。
12.1_177_programmer_windows.exe
インストール後はじめの1回だけ、プログラミングハードウェアのセットアップを行います。左上の Hardware Setup ボタンです。USB-Blaster を選択します。

電源を入れた評価基板を接続し、Auto Detect を実行しデバイスが認識されるか確認します。

とりあえず下のデバイスを選んでおきます。これは簡単なソフトウェア、ドライバー等の機能確認が目的で、書き込みのための手順ではありません。

• FPGA に直接書き込み .sof ファイルを用いて直接書き込み 

評価基板の電源 ON の状態で コンフィグレーションスイッチを RUN の位置に、FPGA の内容を JTAG で直接変更します。

1. Stand-Alone Programmer を再起動します。
   Stand-Alone Programmer を一度終了させ。再度実行します。デバイスが何も検出、選択されていない状態からはじめます。 Mode は JTAG mode です。Auto Detect で検出されたデバイスを手動で Delete してもかまいません。
2. ファイルを選択し追加しますAdd file ボタンで、\CSK_demonstrations\CSK_Default の　CSK_Default.sof を選択します。
   
3. Start で FPGA にデータが書き込まれます。

デモボード用に用意されている、いろいろな .SOF ファイルを選んで書き込み、機能が変わることを確かめます。そして、この方法で変更した内容は、コンフィグROM には書き込まれていないので。電源を一度落とすと、FPGAの機能は、もともとコンフィグROM に書き込まれている内容に戻ります。

• コンフィグROM への書き込み　.pof ファイルを用いてコンフィグROM の内容を変更

評価基板の電源 OFF の状態で コンフィグレーションスイッチを PROG の位置にして 電源をON にします。コンフィグROM の内容を .POF ファイルで変更します。

1. Stand-Alone Programmer を再起動します。
   Stand-Alone Programmer を一度終了させ。再度実行します。デバイスが何も検出、選択されていない状態からはじめます。 バイスを手動で Delete してもかまいません。Mode を Active Serial Programming に変更します。
2. ファイルを選択し追加しますAdd file ボタンで、\CSK_demonstrations\CSK_Default の　CSK_Default.pof を選択します。デバイスが ROM の型番号 EPSC4 に変わっています。
3. Program/Configure [] にチェックを入れます。 
   
   
   
4. Start で コンフィグROM、 EPSC4 にデータが書き込まれます。
5. 電源を OFF、スイッチを RUN の位置に戻し、電源を ON して、機能を確認します。

デモボード用に用意されている、いろいろな .POF ファイルを選んで ROMに書き込み、電源を再投入すると、機能が変わることを確かめます。そして、この方法で変更した内容は、コンフィグROM に書き込まれているので何度電源を落としても更新された内容は変わりません。