MITOUJTAGの日本語化
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日経エレクトロニクスを読む。
気になった記事は、中村裁判、ACTELのFPGA、60GHz、誤り訂正符号「LDPC」。
シャノン限界にだいぶん迫ったらしいが、シャノンって偉大だとつくづく思う。
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ECNというのは、トラ技、インタフェース、デザインウェーブマガジンの3誌に同時に掲載される、小さい広告欄のことです。
広告を出すというのは、私にとってはじめての経験です。
今日は資料(絵・写真)提出の締め切り日でした。
ECNは、フォーマットや文字数が指定されていて、自分の伝えたいことを最小限の文字数で的確に表現しなければなりませんが、フォーマットが指定されていることによって、広告経験のない初めての人でもかえって楽に出せると感じました。
いろいろな広告を研究したら、1ページや1/2ページの広告にも挑戦してみたいですね。
Mobile JTAG Cableの広告が、2月発売のトラ技、インタフェース、デザインウェーブマガジンに掲載されるはずですので、是非ともご覧下さい。
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近いうちに、なひたふ新聞を大改造しようと思います。
もはやこれ以上の拡張ができないほど、サイトの構成が複雑になっています。
でも、まず最初に変えようと思うのは、「なひたふ新聞」という名前かもしれません。
なひたふ新聞はどこからどう見ても新聞ではありません。
なひたふ新聞は、1996~7年に、大学のサーバに作ったサイトが前身になっています。当時はインターネットが今日ほど普及しておらず、Webサイトもまばらだった状況です。
最初のそのページは「Welcome to Naitou world」という名前で電光掲示板やらフーリエ変換機やらを載せていたのですが、この名前はちょっと冴えないし、かといって私のペンネームである「なひたふ」を使ったよいネーミングも思いつきませんでした。
そこで、1998年の2月に、思いつきで「新聞」という名前をつけました。
その後、「なひたふ新聞」は4回ほど引越しをし、今のサーバに落ち着きました。引越しの度に検索エンジンから外れてしまい、アクセスが激減してしまうのですが、今なら技術的に解決できると思います。
凝ったネーミングと、わかりやすいサイト構成、そしてドメイン名の変更も視野に入れ、ひとつ大改造を計画してみましょうか!?
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玄人志向の玄箱を、MITOUJTAGで解析してみます。
私の手元にある玄箱は、MCP8241というCPU(PowerPC)が搭載されているタイプです。このCPUはJTAGに対応しており、基板上のCN5に、JTAGのピンが出ています。
右の写真は、玄箱をJTAGで接続した様子です。
JTAGのピン配置は、1-TDO,3-TDI,7-TCK,9-TMS,4-TRST,6-VCC,16-GNDとなっています。CN5の横にあるチップ抵抗R67は、JTAGコネクタの6番ピンにVCC(3.3V)を供給するための抵抗で、MPC8241のデータシートによれば、1kΩを接続するようです。
また、RA11はチップタイプの集合抵抗で、TRSTやその他のデバッグ用の制御信号に接続されいます。データシートによれば10kΩでプルアップするようです。
あいにく、手元に1005サイズ×4で10kΩ集合抵抗がなかったため、1005サイズの10kΩのチップ抵抗4本を縦にして半田付けしました。
Mobile JTAG Cableを接続し、MITOUJTAGを起動します。MPC8241はJTAGのIDCODEを持っていないため、自動認識はできません。したがって、手動でBSDLファイルを追加することになります。MPC8241R1Bbsd.txtをMITOUJTAGに読み込ませると、数箇所でエラーが出ますが、実動作上の問題はないようです。(右の図はクリックで拡大します)
また、MPC8241のBSDLファイルには、パッケージ名が詳しく記載されていないので、MITOUJTAGで読み込んだ後、パッケージファイルbga400.pkgを指定します。(本当はMPC8241は19*19-4のBGAなのですが、そのパッケージファイルを用意していないため、400ピンのBGAで代用しています。そのため端っこの一列に白いピンが出ています)
玄箱の電源を入れた後、TAP RESETの操作を行い、MITOUJTAGのSAMPLEボタンを押すと、右上の図のように、MPC8241の各端子の状態をサンプルすることができます。
次に、JTAGロジックアナライザを起動して、信号の波形を見てみると、MDH[31:0]のバスが盛んに動いています。一方、AD[31:0]、MDL[31:0]のバスは動作していないようです。そのほか、いろいろな制御信号が観察することができます。(右の図はクリックで拡大します)
また、データバスなどのいくつかの信号が、JTAGで自由に操作できることも確認しました。CPUとフラッシュROMとのピン接続がわかれば、フラッシュROMの書き換えができるかもしれません。
ただし、いくつかの問題も発生しました。
私の玄箱は、電源を入れてから10秒くらいで自動的にシャットダウンしてしまい、長期間の解析ができません。シャットダウン後はDIAGの赤LEDが6回点滅を繰り返す状態になり、電源ボタンを2回押さないと電源が入りません。
EXTESTを行うとCPUを気絶させることができるので、EXTESTを行うと自動でシャットダウンはしなくなります。よって、CPUのプログラムにより何らかのシャットダウンモードに入ってしまっていると思われます。
(コンソールをつなげば、原因はすぐにわかるのでしょうが・・)
玄箱って、簡単じゃありませんね。本当に玄人志向です。
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1月6日に、XILINXにオンラインでオーダーしたVirtex-II PROのデータブックが届いた。
1月6日にアメリカを出て、13日に到着。素早い。
はやり紙のマニュアルは良い。
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朝、ALTERAからライセンスファイルが届きました。早速、QuartusIIのセットアップを行い、SOFファイルを生成することができました。QuartusII上でSOF→SVFへの変換を行い、MITOUJTAGのSVFプレーヤーを使って、デザインウェーブマガジン2003年10月号付録のFPGA基板(ALTERA Cyclone)に書き込むことに成功しました。
まず、Quartus IIで、sofファイルを生成します。そして、Quartus上で、Tool→Programmerを起動したら、右クリックでAdd Fileを選択し、生成したsofファイルを追加します。
次に、QuartusのFileメニューから「Create/Update→Create JAM,SVF or ISC」を実行します。開いたダイアログのFile formatの欄をSerial Vector Format(svf)に変更してOKボタンを押すと、SVFファイルが生成されます。
MITOUJTAGを起動したら、デバイスの自動認識を実行し、Cycloneがちゃんとつながっていることを確認し、Toolsメニューの中のSVFプレイヤーを起動します。
SVFプレイヤーが起動したら、開くボタンを押して、Quartusで生成したSVFファイルを読み込みます。緑の三角のボタンを押すとSVFが実行されます。Mobile JTAG Cableの場合は約1秒、ByteBlasterでも数秒でFPGAのコンフィギュレーションが完了し、LEDが点滅を開始しました。
サンプル用に作った回路は、LFSRの擬似乱数発生回路です。JTAGロジアナで見たところ、ちゃんと動作しているようです。LFSRの出力に合わせてLEDが点滅します。
main.vhd
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ふと、デザインウェーブマガジン2003年10月号付録のALTERAのFPGAボードを使ってみたいと思い、Quartus II Web Editionをインストールする。
適当にLEDをチカチカさせるVHDLを書いて、えぃっ コンパイル! 成功!
しかし、sofファイルが生成されない。
やはりライセンスを取得しなければならないのか。Quartus IIの上から登録したはずなのにライセンスファイルがメールで送られてこない。DWMを読みながらALTERAのサイトを開くがサーバの調子が悪いようだ。
ちょっと今日はあきらめよう。
しかたがないので、QuartusIIをいろいろつついてみると、ARM9とかC++とかなんだかいっぱい出てくる・・・。なんかすごそう。
いろいろなツールが上手く統合されている感じがする。感じがするだけかもしれないが。ALTERAの方が設定項目が多そうだ。それからレポートは表が多い。
それにしても、QuartusIIとXILINX ISEってデザインが似てる。FPGA開発のための効率的な統合環境を目指していくと、このような形になるのだろうか。
なぜ、ALTERAを触るのか? それは、そこにJTAGがあるから。
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まもなく、MITOUJTAGにSVF Playerが登場します。
このSVF Playerを使うことで、CoolRunnerやCoolRunnerIIといったデバイスに、MITOUJTAGから書き込みが行えるようになります。
さらに、SVFファイルのステップ実行機能も備わっており、JTAGデバイスのデバッグにも大変役立ちます。
もちろん、このSVFプレーヤーはデバイスのチェーン接続にも対応していますので、左の図のように、複数のデバイスが接続されている機器においてもご利用いただけます。
Mobile JTAG Cableを用いてCoolRunnerIIのXC2C256に書き込みを行った場合、書き込み、消去、ベリファイを含めてわずか約1秒程度で成功し、高速で非常に快適なJTAG環境が実現できました。
ALTERAのデバイスの書き込みもできるはずです。
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MITOUJTAGの新しいバージョンでは、JTAGケーブルの自動認識ができます。
これは、パソコンに接続されている、MobileJTAGCable、SmartJTAG、XILINX ParallelIII、ALTERA ByteBlasterMV、ByteBlasterIIなどのJTAGケーブルを自動で認識する機能です。もちろん、複数のケーブルを使用している場合は、全てのケーブルが認識されます。
また、プリンタポート型のJTAGケーブルにおいても、JTAGケーブル上の各種のステータス用の信号を観察いただけるようになりました。例えば、XILINXやALTERAの、プリンタポートの15番ピンを電源リファレンスとしてGUI上から参照することができます。(上図参照)
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MITOUJTAGの新しいバージョンでは、
ケーブルの種類に応じたアイコンが表示されるようになります。
しかも、JTAGケーブル上に汎用IOポートがある場合、その信号状態をメイン画面上で観察したり、操作したりすることができるようになります。
Mobile JTAG CableやSmartJTAGをご利用のお客様は、TRSTやSRSTなどの入出力端子が、マウスクリックで簡単操作できるようになり、MITOUJTAGがより一層便利にご利用いただけます。
是非ともご期待ください!!
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ガッテンを見る。
コレステロールが増える→血管の壁が太る→細かい傷がつく→血小板が修復する→血管が狭くなる
なぜ安全な血管修復アルゴリズムが組み込まれていないのだろうか。
進化の過程で現代のような飽食の時代がなかったためだろうか。
問題を修復する仕組みでさらに問題が発生するということは、
人体もコンピュータも案外似ているのかもしれない。
とにかく、食塩や脂肪分を控えることと適度な運動を心がけ、問題が発生することを未然に防ぐようにしよう。
減塩生活をすると味覚が鋭くなるというのも面白い。
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あるCPU用の逆アセンブラを作成。最初はcase文やif文を並べて作ろうとしましたが、命令がいっぱいあってらちがあかないので、
"111000101010dddd"->"MOV 命令"とかいう全命令表を作ることに。
このような命令表を使った方がシンプルで不具合の発生も少なくなりそうですし、テストも容易そうです。
その結果、半日で逆アセンブラができました。
JTAGデバッガと組み合わせることで、コードを1命令ずつ実行させながらCPUの動作を追うことができるようになりました。
あるCPU用のJTAGデバッガの開発を進めています。
昨年から細々と進めていたのですが、ここにきて急に作業がはかどっています。
ELFファイルをロードして、シングルステップ実行に成功。
シングルステップ実行するとレジスタの値がひとつずつ変わっていくのが面白い。
逆アセンブラの実装とか、Cでのソースレベルデバッグとか、GDB接続とか、操作性の向上とか、試験とか、いろいろとやるべきことは残っていますので、リリースまではまだ大分かかりそうです。
このへんで一区切りつけて、そろそろMITOUJTAGのプロフェッショナル版の開発もどんどん進めていきたいところです。
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あけましておめでとうございます。
世間で流行のウェブログというものをはじめてみることにします。
今日は神田明神に初詣しました。
お参りの後、お札や熊手、そして「IT情報安全祈願」を買いました。
このITお守りは、去年一年間、IT環境を守ってくれました。
みなさま、今年もナヒテック/なひたふ並びに、MITOUJTAGを宜しくお願いします。
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