「MAX 10 NEEK」でストップウォッチを開発し、内蔵メモリから起動する：MAX 10 FPGAで学ぶFPGA開発入門（11）（1/10 ページ）
アルテラのFPGA「MAX 10」を搭載した開発ボード「MAX 10 NEEK」にはLEDやフラッシュメモリなどの各周辺機器が備えられている。今回はLEDを使ったストップウォッチを開発し、内蔵メモリから起動する。
この連載ではアルテラのFPGA「MAX 10」を題材にしているおり、ここ数回は各種周辺機器も備えたMAX10搭載開発ボード「MAX 10 NEEK」を使って周辺機器へのアクセス方法などを紹介している。
前回（「MAX 10 NEEK」に搭載されたDDR3メモリを使う）はDDR3を利用する方法を説明したが、今回は内蔵Flashを使ってみたい。
もともとMAX 10の場合、内部にFlash Memoryを保持しており、ブート時にはここからConfigurationを読み出して即座に実行できるので、これを利用できるようにしてみたい。もちろん、ソフトコアCPUの「NIOS II」を含めて、である。
下準備
さてまずは前準備。今回は連載 第9回（「MAX 10 NEEK」へソフトコアCPUを組み込む）で紹介した内容をもとに簡単なストップウォッチをNIOS IIベースで構築してみる。
第9回ではNOIS IIの組み込みがメインであったので、LEDと7セグメントLEDはを組み込んだだけ（しかも実際には使わなかった）だったが、今回はこれを活用する。ついでにボタン×5（実際はうち4つ）も活用する。ということで、最初はSystem Builderである（Photo01）。プロジェクト名はひねりがなくて恐縮だが「NEEK_LED3」だ。
ファイルが生成されたら、それをQuartus II（今回も15.0を使った）のプロジェクトディレクトリにコピーしたのち、Quartus IIでそのプロジェクトを開く。次いでQSYSを立ち上げて、プロセッサコアとJTAG UART、オンチップメモリを組み込む手順までは第9回と同様だが、追加で作業を行う。
| 対象 | 手順 |
|---|---|
| プロセッサコア | "Processors and Peripherals" → "Embedded Processors" → "NIOS II Processor" |
| JTAG UART | "Interface Protocols" → "Serial" → "JTAG UART" |
| オンチップメモリ | "Basic Functions" → "On Chip Memory" → "On-Chip Memory （RAM or ROM）"（メモリは128KBにした） |
| 対象 | 手順 |
|---|---|
| LEDR（LED×10） | "Processors and Peripherals" → "Peripherals" → "PIO（Parallel I/O）"でPIOを追加する。この際Widthを10bit、DirectionはOutputを指定し（Photo02）、追加後に名前を"LEDR"に変更する。 |
| HEX0（7セグメントLED #1） | "Processors and Peripherals" → "Peripherals" → "PIO（Parallel I/O）"でPIOを追加する。この際Widthを7bit、DirectionはOutputを指定し、追加後に名前を"HEX0"に変更する。 |
| HEX1（7セグメントLED #2） | "Processors and Peripherals" → "Peripherals" → "PIO（Parallel I/O）"でPIOを追加する。この際Widthを7bit、DirectionはOutputを指定し、追加後に名前を"HEX1"に変更する。 |
| KEY（Button×5） | "Processors and Peripherals" → "Peripherals" → "PIO（Parallel I/O）"でPIOを追加する。この際Widthを5bit、DirectionはInputを指定（Photo03）、追加後に名前を"KEY"に変更する。 |
これらの手順を終えると、最終的にはこんな感じになる（Photo04）。
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