Gecko3 - CCC Event Weblog

Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
v
vii
1. Überblick 1
1.1. Ziele der Gecko Plattform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2. Der Vorgänger: Gecko2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.3. Die neue Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.4. Funktionsumfang des Gecko3 Boards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2. Definition der Diplomarbeit und Projekt Organisation 5
3. Entwicklungsumgebung 6
3.1. Entwicklungshardware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
3.2. Entwicklungssoftware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.3. Inbetriebnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
4. Kommunikation zwischen EZ-USB und FPGA 10
4.1. Handshake-Protokoll . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
5. VHDL 13
5.1. Kommunikations Loopback . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
5.1.1. Zweck und Anforderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
5.1.2. Realisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
5.1.3. Testbench und Simulationsergebnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
6. Firmware 17
6.1. Programmstruktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
6.2. USB organisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
6.3. Grundstruktur der Firmware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
6.4. FPGA Konfiguration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
6.5. Stand-alone Betrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
6.5.1. EEPROM beschreiben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
6.5.2. EEPROM auslesen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
6.6. FPGA Autokonfiguration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
6.6.1. SPI Flash beschreiben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
6.6.2. SPI Flash auslesen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
6.6.3. FPGA Bootload . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
6.7. Kommunikation zwischen Host und FPGA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
6.7.1. Read Waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
ii
Matthias Zurbrügg, Christoph Zimmermann