Nios® Vプロセッサー・ソフトウェア開発者ハンドブック

ダウンロード PDF
ID 743810
日付 10/31/2022
Public

このドキュメントの新しいバージョンが利用できます。お客様は次のことを行ってください。 こちらをクリック 最新バージョンに移行する。

ドキュメント目次
ドキュメント目次 x
1. Nios® Vエンベデッド・プロセッサーの開発の概要 2. コマンドラインから始める 3. Nios® Vプロセッサー・ソフトウェアの開発と実装 4. Nios® V プロセッサー ボード・サポート・パッケージ・エディター 5. ハードウェア・アブストラクション・レイヤ（HAL）の概要 6. ハードウェア・アブストラクション・レイヤ（HAL）を使用した開発 7. ハードウェア抽象化レイヤーのデバイスドライバーの開発 8. 例外処理 9. MicroC/OS-IIリアルタイム・オペレーティング・システム 10. MicroC/TCP-IP プロトコルスタック 11. コンポーネント情報を組み込みソフトウェアに発行 12. Nios® V プロセッサーの付録 A. Nios® V プロセッサー・ソフトウェア開発者ハンドブックのアーカイブ 13. Nios® V プロセッサー・ソフトウェア開発者ハンドブックの改訂履歴
1. Nios® Vエンベデッド・プロセッサーの開発の概要 x
1.1. Nios® Vプロセッサー・ソフトウェア開発環境 1.2. Nios® V プロセッサー・ソフトウェア・プロジェクトの種類 1.3. Nios® V プロセッサー開発ツール 1.4. Nios® Vプロセッサー・ソフトウェア・プログラム
1.1. Nios® Vプロセッサー・ソフトウェア開発環境 x
1.1.1. インテル® Quartus® Primeソフトウェア・サポート
1.3. Nios® V プロセッサー開発ツール x
1.3.1. Nios® V プロセッサーのコマンド・ラインのユーティリティー・ツール 1.3.2. ボード・サポート・パッケージ・エディター 1.3.3. インテル® FPGAのAshling* RiscFree IDE
1.4. Nios® Vプロセッサー・ソフトウェア・プログラム x
1.4.1. CMakeLists.txt と Nios® Vプロセッサー・ツール
2. コマンドラインから始める x
2.1. コマンド・ライン・ソフトウェア開発の利点 2.2. Nios® V プロセッサー・ツールのコマンドラインの概要
2.2. Nios® V プロセッサー・ツールのコマンドラインの概要 x
2.2.1. コマンドライン・ユーティリティー
2.2.1. コマンドライン・ユーティリティー x
2.2.1.1. niosv-bsp 2.2.1.2. niosv-app 2.2.1.3. niosv-download
3. Nios® Vプロセッサー・ソフトウェアの開発と実装 x
3.1. Nios® Vプロセッサー・ツール 3.2. Nios® V プロセッサー・ソフトウェア・ファイル・ツリー 3.3. Nios® V プロセッサー・ソフトウェアの開発フロー 3.4. ハードウェア・アブストラクション・レイヤ（HAL）を使用した開発
3.1. Nios® Vプロセッサー・ツール x
3.1.1. Nios® Vプロセッサー・ツールの概要 3.1.2. ソフトウェア・ビルド・ツールの選択
3.1.2. ソフトウェア・ビルド・ツールの選択 x
3.1.2.1. Nios® V プロセッサー・ソフトウェア・ビルドのツールのグラフィカル・ユーザー・インターフェイス 3.1.2.2. Nios® V プロセッサー・ソフトウェア・ビルド・ツールのコマンドライン・インターフェイス 3.1.2.3. ビルドツールが作成するもの
3.1.2.1. Nios® V プロセッサー・ソフトウェア・ビルドのツールのグラフィカル・ユーザー・インターフェイス x
3.1.2.1.1. BSP Editor 3.1.2.1.2. インテル FPGAのAshling* RiscFree IDE 3.1.2.1.3. Nios V コマンドシェル
3.1.2.2. Nios® V プロセッサー・ソフトウェア・ビルド・ツールのコマンドライン・インターフェイス x
3.1.2.2.1. コマンドライン・ユーティリティー 3.1.2.2.2. ファイル・フォーマット変換ツール 3.1.2.2.3. その他のユーティリティー・ツール
3.1.2.3. ビルドツールが作成するもの x
3.1.2.3.1. アプリケーションとライブラリー 3.1.2.3.2. ボード・サポート・パッケージ 3.1.2.3.3. CMakeLists.txt
3.2. Nios® V プロセッサー・ソフトウェア・ファイル・ツリー x
3.2.1. 単一アプリケーションと単一 BSP の構築 3.2.2. 単一アプリケーション、単一ライブラリー、および BSP の構築 3.2.3. 複数のアプリケーションと単一の BSPの構築 3.2.4. BSPライブラリーの構築
3.2.1. 単一アプリケーションと単一 BSP の構築 x
3.2.1.1. コマンドの構築 3.2.1.2. ファイル・ディレクトリー
3.2.2. 単一アプリケーション、単一ライブラリー、および BSP の構築 x
3.2.2.1. コマンドの構築 3.2.2.2. ファイル・ディレクトリー
3.2.3. 複数のアプリケーションと単一の BSPの構築 x
3.2.3.1. コマンドの構築 3.2.3.2. ファイル・ツリー・ディレクトリー
3.2.4. BSPライブラリーの構築 x
3.2.4.1. コマンドの構築 3.2.4.2. ファイル・ツリー・ディレクトリー
3.3. Nios® V プロセッサー・ソフトウェアの開発フロー x
3.3.1. はじめに 3.3.2. BSPプロジェクトのコンフィグレーション 3.3.3. アプリケーション・プロジェクトのコンフィグレーション 3.3.4. Nios® V プロセッサー・ソフトウェアの構築と実行
3.3.2. BSPプロジェクトのコンフィグレーション x
3.3.2.1. オペレーティング・システムの選択 3.3.2.2. Intel HALコンフィグレーションのヒント 3.3.2.3. Micrium MicroC/OS-IIコンフィグレーションのヒント 3.3.2.4. ソフトウェア・パッケージの追加 3.3.2.5. BSP EditorとのTclスクリプトの使用 3.3.2.6. BSP Editorを使用した Tcl スクリプトのエクスポート 3.3.2.7. 新規のBSPを作成するためのTclスクリプトのインポート
3.3.3. アプリケーション・プロジェクトのコンフィグレーション x
3.3.3.1. アプリケーション・コンフィグレーションのヒント 3.3.3.2. ユーザー・ライブラリーのリンク
3.3.4. Nios® V プロセッサー・ソフトウェアの構築と実行 x
3.3.4.1. Nios® V プロセッサー・ソフトウェアの構築 3.3.4.2. Nios® Vプロセッサー・ソフトウェアのダウンロードおよび実行 3.3.4.3. Nios® V プロセッサー・ソフトウェアのデバッグ 3.3.4.4. ランタイム・スタック・チェック 3.3.4.5. ソフトウェア・プロジェクトのコヒーレンシの確保
3.3.4.2. Nios® Vプロセッサー・ソフトウェアのダウンロードおよび実行 x
3.3.4.2.1. ターゲットデバイスとの通信
3.3.4.5. ソフトウェア・プロジェクトのコヒーレンシの確保 x
3.3.4.5.1. 推奨される開発手法 3.3.4.5.2. 推奨されるアーキテクチャー手法
3.4. ハードウェア・アブストラクション・レイヤ（HAL）を使用した開発 x
3.4.1. ハードウェア・アブストラクション・レイヤ（HAL）サービス 3.4.2. HALベースのアプリケーションでのシステムのスタートアップ 3.4.3. HALペリフェラル・サービス 3.4.4. 例外処理
3.4.1. ハードウェア・アブストラクション・レイヤ（HAL）サービス x
3.4.1.1. HALのコンフィグレーション・オプション 3.4.1.2. ブート環境のコンフィグレーション
3.4.2. HALベースのアプリケーションでのシステムのスタートアップ x
3.4.2.1. システムの初期化 3.4.2.2. crt0 の初期化 3.4.2.3. HALの初期化
3.4.3. HALペリフェラル・サービス x
3.4.3.1. タイマーデバイス 3.4.3.2. キャラクター・モード・デバイス 3.4.3.3. フラッシュ・メモリー・デバイス
3.4.3.1. タイマーデバイス x
3.4.3.1.1. システム・クロック・タイマー 3.4.3.1.2. タイムスタンプ・タイマー
3.4.3.2. キャラクター・モード・デバイス x
3.4.3.2.1. stdin、stdout、およびstderr 3.4.3.2.2. I/Oのブロッキングとノン・ブロッキング 3.4.3.2.3. ユーザー独自のキャラクタ・モード・デバイスの追加
3.4.3.3. フラッシュ・メモリー・デバイス x
3.4.3.3.1. メモリーの初期化、照会、およびデバイスのサポート 3.4.3.3.2. フラッシュメモリーへのアクセス 3.4.3.3.3. コンフィグレーションおよび使用の制限 3.4.3.3.4. ダイレクト・メモリー・アクセス・デバイス 3.4.3.3.5. 非サポートのデバイス
3.4.4. 例外処理 x
3.4.4.1. 例外ハンドラーの変更
4. Nios® V プロセッサー ボード・サポート・パッケージ・エディター x
4.1. ボード・サポート・パッケージ 4.2. 一般的な BSP タスク 4.3. BSP作成の詳細 4.4. BSP 設定用のTclスクリプト 4.5. BSP の改訂 4.6. BSP デフォルトの指定 4.7. デバイスドライバーとソフトウェア・パッケージ 4.8. インテル FPGA エンベデッド・ソフトウェアのブート・コンフィグレーション
4.1. ボード・サポート・パッケージ x
4.1.1. BSPレジスターの概要 4.1.2. Nios® V プロセッサーBSPコンポーネント
4.1.2. Nios® V プロセッサーBSPコンポーネント x
4.1.2.1. HAL 4.1.2.2. newlib C標準ライブラリー 4.1.2.3. デバイスドライバー 4.1.2.4. オプションのソフトウェア・パッケージ 4.1.2.5. オプションのリアルタイム・オペレーティング・システム（RTOS）
4.2. 一般的な BSP タスク x
4.2.1. インテル® FPGA開発ボード用BSPの作成 4.2.2. ツールフローへの BSP Editorの追加 4.2.3. リンクと検索 4.2.4. その他の BSP タスク
4.2.2. ツールフローへの BSP Editorの追加 x
4.2.2.1. バージョン制御の使用 4.2.2.2. BSP のコピー、移動、または名前の変更 4.2.2.3. BSP を別の開発者に渡す
4.2.2.1. バージョン制御の使用 x
4.2.2.1.1. ユーザー定義スクリプトを実行して niosv-bsp を呼び出すことによる BSP の作成 4.2.2.1.2. コマンド・ライン・ツールを使用するスクリプトの作成
4.2.3. リンクと検索 x
4.2.3.1. メモリー内容ファイルの作成 4.2.3.2. リンカメモリー領域の変更 4.2.3.3. カスタム・リンカセクションの作成 4.2.3.4. リンカセクションのマッピングの変更
4.2.3.3. カスタム・リンカセクションの作成 x
4.2.3.3.1. 既存のリージョンのリンカセクションの作成 4.2.3.3.2. リンカ領域を分割して新しい領域とセクションの作成
4.2.4. その他の BSP タスク x
4.2.4.1. 設定のクエリ 4.2.4.2. デバイスドライバーの記述 4.2.4.3. stdio デバイスの制御 4.2.4.4. 最適化とデバッガーオプションのコンフィグレーション 4.2.4.5. RISC-V コンパイラーのコンフィグレーション
4.3. BSP作成の詳細 x
4.3.1. BSP 設定ファイルの作成 4.3.2. BSPファイルおよびBSPフォルダー 4.3.3. リンカーマップの検証
4.3.2. BSPファイルおよびBSPフォルダー x
4.3.2.1. 生成およびコピーされたファイル 4.3.2.2. BSPファイル
4.4. BSP 設定用のTclスクリプト x
4.4.1. カスタム BSP Tcl スクリプトの呼び出し
4.4.1. カスタム BSP Tcl スクリプトの呼び出し x
4.4.1.1. ハードウェアを調べて設定を選択する Tcl スクリプト
4.5. BSP の改訂 x
4.5.1. BSPの再生成 4.5.2. BSPのアップデート 4.5.3. BSP の再作成
4.5.1. BSPの再生成 x
4.5.1.1. 何が起こるのですか 4.5.1.2. BSP を再生成するタイミング
4.5.2. BSPのアップデート x
4.5.2.1. 何が起こるのですか 4.5.2.2. BSP をいつ更新するか
4.5.3. BSP の再作成 x
4.5.3.1. 何が起こるのですか 4.5.3.2. BSP をいつ再作成するか
4.6. BSP デフォルトの指定 x
4.6.1. BSP デフォルトの最上位 Tcl スクリプト
4.6.1. BSP デフォルトの最上位 Tcl スクリプト x
4.6.1.1. デフォルト stdio デバイスの指定 4.6.1.2. デフォルトのシステムタイマーの指定 4.6.1.3. デフォルトのメモリーマップの指定 4.6.1.4. デフォルトのブートローダー・パラメーターの指定 4.6.1.5. デフォルトの例外パラメーターの指定
4.8. インテル FPGA エンベデッド・ソフトウェアのブート・コンフィグレーション x
4.8.1. メモリータイプ 4.8.2. フラッシュ・コンフィグレーションからの起動 4.8.3. 初期化されたメモリー・コンフィグレーションから実行 4.8.4. 実行時にコンフィグレーション可能なリセット・コンフィグレーション
5. ハードウェア・アブストラクション・レイヤ（HAL）の概要 x
5.1. ハードウェア・アブストラクション・レイヤ（HAL）のスタートガイド 5.2. 組み込みソフトウェア・システムのHALアーキテクチャー 5.3. HALでサポートされるエンベデッド・ハードウエア
5.2. 組み込みソフトウェア・システムのHALアーキテクチャー x
5.2.1. サービス 5.2.2. アプリケーションとドライバー 5.2.3. 汎用デバイスモデル 5.2.4. C標準ライブラリー —newlib
5.2.3. 汎用デバイスモデル x
5.2.3.1. デバイス・モデルのクラス 5.2.3.2. アプリケーション開発者にとってのメリット 5.2.3.3. デバイスドライバー開発者にとってのメリット
5.3. HALでサポートされるエンベデッド・ハードウエア x
5.3.1. Nios® Vプロセッサー・コア・サポート 5.3.2. サポートされるペリフェラル
5.3.2. サポートされるペリフェラル x
5.3.2.1. フル HAL サポート 5.3.2.2. 部分的な HAL サポート
6. ハードウェア・アブストラクション・レイヤ（HAL）を使用した開発 x
6.1. HAL BSPの設定 6.2. Nios® V プロセッサー組み込みプロジェクトの構造 6.3. system.h システム記述ファイル 6.4. データ幅と HAL タイプの定義 6.5. UNIX スタイルのインターフェース 6.6. キャラクター・モード・デバイスの使用 6.7. タイマーデバイスの使用 6.8. フラッシュデバイスの使用 6.9. DMAデバイスの使用 6.10. 割り込みコントローラー 6.11. エンベデッド・システムのコード・フットプリントの削減 6.12. ブートシーケンスとエントリーポイント 6.13. メモリー使用量 6.14. HAL ソースファイルの操作
6.6. キャラクター・モード・デバイスの使用 x
6.6.1. Standard Input、Standard Output、およびStandard Error 6.6.2. キャラクター・モード・デバイスへの一般的なアクセス 6.6.3. C++ ストリーム 6.6.4. /dev/null 6.6.5. 軽量キャラクター・モード I/O 6.6.6. インテル FPGA ロギング関数
6.6.6. インテル FPGA ロギング関数 x
6.6.6.1. ロギングの有効化 6.6.6.2. 追加のログ オプション 6.6.6.3. ロギングレベル 6.6.6.4. 例: ロギングを使用した BSP の作成 6.6.6.5. カスタム・ログ・メッセージ 6.6.6.6. インテルFPGAロギングファイル
6.7. タイマーデバイスの使用 x
6.7.1. システム・クロック・ドライバー 6.7.2. アラーム 6.7.3. タイムスタンプ・ドライバー
6.8. フラッシュデバイスの使用 x
6.8.1. シンプル・フラッシュ・アクセス 6.8.2. ブロックの消去または破損 6.8.3. ファイン・グレイン・フラッシュ・アクセス
6.8.3. ファイン・グレイン・フラッシュ・アクセス x
6.8.3.1. alt_get_flash_info() 6.8.3.2. alt_erase_flash() 6.8.3.3. alt_write_flash_block()
6.9. DMAデバイスの使用 x
6.9.1. DMA 送信チャネル 6.9.2. DMAの受信チャネル
6.9.2. DMAの受信チャネル x
6.9.2.1. メモリー間 DMA トランザクション
6.11. エンベデッド・システムのコード・フットプリントの削減 x
6.11.1. コンパイラー・フラグの適用 6.11.2. 小さなバリアント・デバイス・ドライバーの使用 6.11.3. ファイル・ディスクリプタープールの低減 6.11.4. /dev/nullの使用 6.11.5. より小さいファイル I/O ライブラリーの使用 6.11.6. 最小キャラクター・モード API の使用 6.11.7. 未使用のデバイスドライバーの削除 6.11.8. 不要な終了コードの削除
6.11.5. より小さいファイル I/O ライブラリーの使用 x
6.11.5.1. 'asnprintf()'の定義 6.11.5.2. UNIX スタイルのファイル I/Oの使用 6.11.5.3. ANSI C 関数をエミュレート
6.11.8. 不要な終了コードの削除 x
6.11.8.1. Clean exitを削除する 6.11.8.2. すべての終了コードを削除 6.11.8.3. Support C++をオフにする
6.12. ブートシーケンスとエントリーポイント x
6.12.1. ホステッド・アプリケーションとフリー・スタンディング・アプリケーション 6.12.2. HAL ベースのプログラムのブートシーケンス 6.12.3. ブートシーケンスのカスタマイズ
6.12.2. HAL ベースのプログラムのブートシーケンス x
6.12.2.1. システム初期化コードのブートシーケンス 6.12.2.2. デフォルトの実装手順
6.13. メモリー使用量 x
6.13.1. メモリーセクション 6.13.2. メモリー・パーティションへのコードとデータの割り当て 6.13.3. ヒープとスタックの配置 6.13.4. グローバル・ ポインター・レジスター 6.13.5. 起動モード
6.13.2. メモリー・パーティションへのコードとデータの割り当て x
6.13.2.1. シンプルな配置オプション 6.13.2.2. 高度なオプション
6.14. HAL ソースファイルの操作 x
6.14.1. HAL ファイルの検索 6.14.2. HAL 関数のオーバーライド
7. ハードウェア抽象化レイヤーのデバイスドライバーの開発 x
7.1. HAL API でのドライバーの統合 7.2. HAL ペリフェラル固有の API 7.3. HAL ドライバー開発の準備 7.4. デバイスドライバー作成の開発フロー 7.5. Nios® V プロセッサーのハードウェアのデザイン概念 7.6. ハードウェアへのアクセス 7.7. HAL デバイスクラスの組み込みドライバーの作成 7.8. デバイスドライバーを HAL に統合する 7.9. HAL 用のカスタム・デバイス・ドライバーの作成 7.10. HAL 組み込みドライバーのコード・フットプリントの削減 7.11. HAL 名前空間の割り当て 7.12. HAL デフォルト・デバイス・ドライバーのオーバーライド
7.5. Nios® V プロセッサーのハードウェアのデザイン概念 x
7.5.1. .qsys ファイルと system.hとの関係 7.5.2. システム生成ツールを使用してハードウェアの最適化 7.5.3. コンポーネント、デバイス、およびペリフェラル
7.7. HAL デバイスクラスの組み込みドライバーの作成 x
7.7.1. キャラクター・モードのデバイスドライバー 7.7.2. ファイル・サブシステム ドライバー 7.7.3. タイマー・デバイス・ドライバー 7.7.4. フラッシュ・デバイス・ドライバー 7.7.5. MicroC/OS-DMAデバイス・ドライバー
7.7.1. キャラクター・モードのデバイスドライバー x
7.7.1.1. デバイス・インスタンスの作成 7.7.1.2. キャラクター・デバイスをレジスターする
7.7.1.1. デバイス・インスタンスの作成 x
7.7.1.1.1. グローバル・エラー・ステータスのerrnoの変更 7.7.1.1.2. alt_dev で定義された関数のデフォルトの動作
7.7.2. ファイル・サブシステム ドライバー x
7.7.2.1. デバイス・インスタンスの作成 7.7.2.2. ファイル・サブシステム・デバイスのレジスター
7.7.3. タイマー・デバイス・ドライバー x
7.7.3.1. システム・クロック・ドライバー 7.7.3.2. タイムスタンプ・ドライバー
7.7.4. フラッシュ・デバイス・ドライバー x
7.7.4.1. フラッシュ ドライバーの作成 7.7.4.2. フラッシュデバイスのレジスター
7.7.5. MicroC/OS-DMAデバイス・ドライバー x
7.7.5.1. DMAのトランスミット・チャネル 7.7.5.2. DMAのレシーバ・チャネル
7.8. デバイスドライバーを HAL に統合する x
7.8.1. 概要 7.8.2. 前提と要件 7.8.3. Nios® VプロセッサーBSP生成フロー 7.8.4. ファイル名と場所 7.8.5. ドライバーおよびソフトウェア・パッケージの Tcl スクリプトの作成
7.8.3. Nios® VプロセッサーBSP生成フロー x
7.8.3.1. コンポーネントの発見 7.8.3.2. デバイス・ドライバー・バージョン 7.8.3.3. デバイスドライバーとソフトウェア・パッケージの同梱
7.8.3.3. デバイスドライバーとソフトウェア・パッケージの同梱 x
7.8.3.3.1. 特定のリクエスト 7.8.3.3.2. 特定のリクエストなし
7.8.4. ファイル名と場所 x
7.8.4.1. ソースコードの発見
7.8.5. ドライバーおよびソフトウェア・パッケージの Tcl スクリプトの作成 x
7.8.5.1. デバイス・ドライバー・ファイルの階層と命名の例 7.8.5.2. 一般的なドライバーまたはソフトウェア・パッケージの Tcl コマンド・ウォークスルー 7.8.5.3. デバイスドライバーとソフトウェア・パッケージの設定を作成する
7.8.5.2. 一般的なドライバーまたはソフトウェア・パッケージの Tcl コマンド・ウォークスルー x
7.8.5.2.1. ドライバーまたはパッケージの作成と命名 7.8.5.2.2. ハードウェア・コンポーネント・クラスの識別 7.8.5.2.3. BSPタイプの設定 7.8.5.2.4. オペレーティング・システムの指定 7.8.5.2.5. デザイン・ソース・ファイル 7.8.5.2.6. サブディレクトリーの指定 7.8.5.2.7. ソフトウェア初期化の有効化 7.8.5.2.8. インクルード・パスの追加 7.8.5.2.9. バージョン互換
7.8.5.3. デバイスドライバーとソフトウェア・パッケージの設定を作成する x
7.8.5.3.1. 設定が生成された BSP に与える影響 7.8.5.3.2. データ型 7.8.5.3.3. 宛先ファイルの設定 7.8.5.3.4. 表示名の設定 7.8.5.3.5. 設定識別子 7.8.5.3.6. デフォルト値の設定 7.8.5.3.7. 設定の説明 7.8.5.3.8. 設定作成例
7.9. HAL 用のカスタム・デバイス・ドライバーの作成 x
7.9.1. ヘッダーファイルと alt_sys_init.c 7.9.2. デバイスドライバーのソースコード
7.9.1. ヘッダーファイルと alt_sys_init.c x
7.9.1.1. 関連するヘッダーファイルに基づく alt_sys_init.c の作成 7.9.1.2. マクロの定義のaltera_avalon_jtag_uart.h
8. 例外処理 x
8.1. Nios® V プロセッサー例外処理の概要 8.2. Nios® V プロセッサーのハードウェア割り込みサービスルーチン 8.3. Nios® V プロセッサー・ソフトウェア割り込みサービスルーチン 8.4. Nios® V プロセッサーISR性能の改善 8.5. Nios® V プロセッサー ISRのデバッグ 8.6. HAL 例外処理システムの実装 8.7. Nios® Vプロセッサー命令関連の例外ハンドラー
8.1. Nios® V プロセッサー例外処理の概要 x
8.1.1. 例外処理の用語 8.1.2. ハードウェア割り込みコントローラー 8.1.3. ハードウェアの動作 8.1.4. 待ち時間と応答時間
8.1.2. ハードウェア割り込みコントローラー x
8.1.2.1. 内部割り込みの概念
8.1.3. ハードウェアの動作 x
8.1.3.1. 内部割り込みコントローラーの仕組み
8.1.4. 待ち時間と応答時間 x
8.1.4.1. 内部割り込みコントローラー
8.2. Nios® V プロセッサーのハードウェア割り込みサービスルーチン x
8.2.1. ハードウェア割り込み用の HAL API 8.2.2. ハードウェアISRの記述 8.2.3. ハードウェアISRのレジスター 8.2.4. 割り込みのイネーブルおよびディスエーブル 8.2.5. Cの例
8.2.1. ハードウェア割り込み用の HAL API x
8.2.1.1. 強化された HAL ハードウェア割り込み API
8.2.2. ハードウェアISRの記述 x
8.2.2.1. 一般例外ファネルの使用 8.2.2.2. 制限された環境での実行
8.2.3. ハードウェアISRのレジスター x
8.2.3.1. HAL が ISR をレジスターするために使用するメソッド
8.2.5. Cの例 x
8.2.5.1. ボタン PIO 割り込みを処理するためのハードウェア ISR の作成 8.2.5.2. 例: HALへのButton PIO ISRのレジスター
8.3. Nios® V プロセッサー・ソフトウェア割り込みサービスルーチン x
8.3.1. ソフトウェア割り込み用の HAL API 8.3.2. ソフトウェアISRの記述 8.3.3. ソフトウェアISRのレジスター 8.3.4. ISRのイネーブルおよびディスエーブル 8.3.5. Cの例
8.3.5. Cの例 x
8.3.5.1. ISRの記述 8.3.5.2. 例: HALへのButton PIO ISRのレジスター
8.4. Nios® V プロセッサーISR性能の改善 x
8.4.1. ソフトウェア性能の改善 8.4.2. ハードウェア性能の改善
8.4.1. ソフトウェア性能の改善 x
8.4.1.1. アプリケーション・コンテキストで時間のかかるアルゴリズムの実行 8.4.1.2. ハードウェアでの時間集約型アルゴリズムの実装 8.4.1.3. バッファー・サイズの拡張 8.4.1.4. ダブル・バッファーの使用 8.4.1.5. 割り込みをイネーブルに維持 8.4.1.6. 高速メモリーの使用 8.4.1.7. 別の例外スタックの使用 8.4.1.8. ネストされたハードウェア割り込みを使用する 8.4.1.9. コンパイラー最適化の使用
8.4.1.7. 別の例外スタックの使用 x
8.4.1.7.1. 個別の一般例外スタック
8.4.2. ハードウェア性能の改善 x
8.4.2.1. 高速メモリーの追加 8.4.2.2. DMAコントローラーの追加 8.4.2.3. 例外ハンドラー・アドレスの高速メモリーへの配置 8.4.2.4. 割り込み優先順位の選択
8.4.2.4. 割り込み優先順位の選択 x
8.4.2.4.1. 内部割り込みコントローラーによるハードウェア割り込み優先度
8.6. HAL 例外処理システムの実装 x
8.6.1. 例外処理システムの構造 8.6.2. 一般的な例外ファネル 8.6.3. ハードウェア割り込みファネル 8.6.4. ソフトウェア例外ファネル 8.6.5. ソフトウェア割り込みハンドラー 8.6.6. プロセッサー割り込みハンドラー
8.6.2. 一般的な例外ファネル x
8.6.2.1. 例外が発生する 8.6.2.2. 内部割り込みコントローラーによる例外ディスパッチ 8.6.2.3. 例外からの復帰
8.6.3. ハードウェア割り込みファネル x
8.6.3.1. 内部割り込みコントローラー用のハードウェア割り込みファネル
8.6.4. ソフトウェア例外ファネル x
8.6.4.1. 命令関連の例外 8.6.4.2. その他の例外 8.6.4.3. 無効命令
8.7. Nios® Vプロセッサー命令関連の例外ハンドラー x
8.7.1. 命令関連例外ハンドラーの記述 8.7.2. 命令関連例外ハンドラーのレジスター 8.7.3. 命令関連例外ハンドラーの削除 8.7.4. 命令関連例外ハンドラーのデバッグ
8.7.1. 命令関連例外ハンドラーの記述 x
8.7.1.1. 例外原因コード
8.7.4. 命令関連例外ハンドラーのデバッグ x
8.7.4.1. JTAG UART ポーリング操作を有効にする 8.7.4.2. 命令関連の例外ハンドラー 8.7.4.3. カスタム例外ハンドラーの追加
9. MicroC/OS-IIリアルタイム・オペレーティング・システム x
9.1. MicroC/OS-II RTOS の概要 9.2. その他のRTOSプロバイダ 9.3. MicroC/OS-II の Nios® Vプロセッサー実装 9.4. Nios® VプロセッサーのMicroC/OS-IIプロジェクトの実装
9.1. MicroC/OS-II RTOS の概要 x
9.1.1. サポートとライセンス
9.3. MicroC/OS-II の Nios® Vプロセッサー実装 x
9.3.1. MicroC/OS-IIアーキテクチャー 9.3.2. MicroC/OS-IIデバイスドライバー 9.3.3. スレッド・セーフHAL ドライバー 9.3.4. newlib ANSI C標準ライブラリー 9.3.5. MicroC/OS-IIの割り込みサービス・ルーチン
10. MicroC/TCP-IP プロトコルスタック x
10.1. MicroC/TCP-IP プロトコルスタックの概要 10.2. サポートとライセンス 10.3. MicroC/TCP-IP プロトコルスタックを理解するための前提条件 10.4. MicroC/TCP-IP プロトコルスタックの紹介 - Nios® V プロセッサー・エディション 10.5. MicroC/TCP-IPスタック・ファイルおよびディレクトリー 10.6. MicroC/TCP-IP プロトコルスタックの有効化 10.7. MicroC/TCP-IP プロトコルスタックの使用
10.4. MicroC/TCP-IP プロトコルスタックの紹介 - Nios® V プロセッサー・エディション x
10.4.1. Nios® Vプロセッサー・システム要件
10.7. MicroC/TCP-IP プロトコルスタックの使用 x
10.7.1. スタックの初期化 10.7.2. ネットワーク IP コンフィグレーション 10.7.3. アプリケーション例
10.7.3. アプリケーション例 x
10.7.3.1. simple_socket_server.c 10.7.3.2. app_iperf.c
11. コンポーネント情報を組み込みソフトウェアに発行 x
11.1. 組み込みコンポーネントの情報のfフロー 11.2. ソフトウェア・アサインメントのレジスター
11.2. ソフトウェア・アサインメントのレジスター x
11.2.1. C マクロ名前空間 11.2.2. コンフィグレーション名前空間
11.2.1. C マクロ名前空間 x
11.2.1.1. system.h で生成されたマクロ 11.2.1.2. GCC C/C++ 32 ビット プロセッサー定数
11.2.2. コンフィグレーション名前空間 x
11.2.2.1. コンフィグレーションのデバイスタイプ 11.2.2.2. コンポーネント・コンフィグレーションの情報 11.2.2.3. Memory Mappedスレーブ情報
12. Nios® V プロセッサーの付録 x
12.1. HAL API 12.2. Nios® V プロセッサー・ツール・リファレンス 12.3. GNU RISC-V 組み込み GCC ツール・チェーン・リファレンス 12.4. Nios® V プロセッサー・ボード・サポート・パッケージ・エディターにより管理された設定 12.5. ボード・サポート・パッケージの Tcl コマンド 12.6. Nios® V プロセッサー・デザインのサンプルスクリプト
12.1. HAL API x
12.1.1. HAL APIリファレンス 12.1.2. HAL標準型
12.1.1. HAL APIリファレンス x
12.1.1.1. _exit() 12.1.1.2. _rename() 12.1.1.3. alt_dcache_flush() 12.1.1.4. alt_dcache_flush_all() 12.1.1.5. alt_icache_flush_all() 12.1.1.6. alt_dcache_flush_no_writeback() 12.1.1.7. alt_uncached_malloc() 12.1.1.8. alt_uncached_free() 12.1.1.9. alt_remap_uncached() 12.1.1.10. alt_remap_cached() 12.1.1.11. alt_icache_flush_all() 12.1.1.12. alt_icache_flush() 12.1.1.13. alt_alarm_start() 12.1.1.14. alt_alarm_stop() 12.1.1.15. alt_dma_rxchan_depth() 12.1.1.16. alt_dma_rxchan_close() 12.1.1.17. alt_dev_reg() 12.1.1.18. alt_dma_rxchan_open() 12.1.1.19. alt_dma_rxchan_prepare() 12.1.1.20. alt_dma_rxchan_reg() 12.1.1.21. alt_dma_txchan_close() 12.1.1.22. alt_dma_txchan_ioctl() 12.1.1.23. alt_dma_txchan_open() 12.1.1.24. alt_dma_txchan_reg() 12.1.1.25. alt_flash_close_dev() 12.1.1.26. alt_exception_cause_generated_bad_addr() 12.1.1.27. alt_erase_flash_block() 12.1.1.28. alt_dma_rxchan_ioctl() 12.1.1.29. alt_dma_txchan_space() 12.1.1.30. alt_dma_txchan_send() 12.1.1.31. alt_flash_open_dev() 12.1.1.32. alt_fs_reg() 12.1.1.33. alt_get_flash_info() 12.1.1.34. alt_ic_irq_disable() 12.1.1.35. alt_ic_irq_enable() 12.1.1.36. alt_ic_isr_register() 12.1.1.37. alt_ic_irq_enable() 12.1.1.38. alt_instruction_exception_register() 12.1.1.39. alt_irq_cpu_enable_interrupts () 12.1.1.40. alt_irq_disable_all() 12.1.1.41. alt_irq_enable_all() 12.1.1.42. alt_irq_enabled() 12.1.1.43. alt_irq_init() 12.1.1.44. alt_irq_pending () 12.1.1.45. alt_llist_insert() 12.1.1.46. alt_llist_remove() 12.1.1.47. alt_load_section() 12.1.1.48. alt_nticks() 12.1.1.49. alt_read_flash() 12.1.1.50. alt_tick() 12.1.1.51. alt_ticks_per_second() 12.1.1.52. alt_timestamp() 12.1.1.53. alt_timestamp_freq() 12.1.1.54. alt_timestamp_start() 12.1.1.55. alt_write_flash() 12.1.1.56. alt_write_flash_block() 12.1.1.57. close() 12.1.1.58. fstat() 12.1.1.59. fork() 12.1.1.60. fcntl() 12.1.1.61. execve() 12.1.1.62. getpid() 12.1.1.63. kill() 12.1.1.64. stat() 12.1.1.65. settimeofday() 12.1.1.66. wait() 12.1.1.67. unlink() 12.1.1.68. sbrk() 12.1.1.69. link() 12.1.1.70. lseek() 12.1.1.71. open() 12.1.1.72. alt_sysclk_init() 12.1.1.73. times() 12.1.1.74. read() 12.1.1.75. write() 12.1.1.76. usleep() 12.1.1.77. alt_lock_flash() 12.1.1.78. gettimeofday() 12.1.1.79. ioctl() 12.1.1.80. isatty() 12.1.1.81. alt_niosv_enable_msw_interrupt() 12.1.1.82. alt_niosv_disable_msw_interrupt() 12.1.1.83. alt_niosv_is_msw_interrupt_enabled() 12.1.1.84. alt_niosv_trigger_msw_interrupt() 12.1.1.85. alt_niosv_clear_msw_interrupt() 12.1.1.86. alt_niosv_register_msw_interrupt_handler()
12.1.2. HAL標準型 x
12.1.2.1. alt_getchar() 12.1.2.2. alt_putstr() 12.1.2.3. alt_putchar() 12.1.2.4. alt_printf()
12.2. Nios® V プロセッサー・ツール・リファレンス x
12.2.1. Nios® Vプロセッサー・コマンド・ライン・ユーティリティー 12.2.2. ファイル・フォーマット変換ツール・リファレンス 12.2.3. その他のコマンド・ライン・ユーティリティー・ツール・リファレンス
12.2.1. Nios® Vプロセッサー・コマンド・ライン・ユーティリティー x
12.2.1.1. niosv-shell 12.2.1.2. niosv-bsp 12.2.1.3. niosv-app 12.2.1.4. niosv-download 12.2.1.5. niosv-stack-report
12.2.2. ファイル・フォーマット変換ツール・リファレンス x
12.2.2.1. elf2hex 12.2.2.2. elf2flash
12.2.3. その他のコマンド・ライン・ユーティリティー・ツール・リファレンス x
12.2.3.1. juart-terminal 12.2.3.2. cmake 12.2.3.3. make 12.2.3.4. openocd 12.2.3.5. openocd-cfg-gen
12.4. Nios® V プロセッサー・ボード・サポート・パッケージ・エディターにより管理された設定 x
12.4.1. BSP設定の概要 12.4.2. コンポーネントとドライバーの設定の概要 12.4.3. BSP設定リファレンス
12.4.2. コンポーネントとドライバーの設定の概要 x
12.4.2.1. インテル FPGA Avalon-MM JTAG UART ドライバーの設定 12.4.2.2. インテル FPGA Avalon-MM UART ドライバーの設定
12.5. ボード・サポート・パッケージの Tcl コマンド x
12.5.1. Tcl コマンド環境 12.5.2. BSP 設定の Tcl コマンド 12.5.3. BSP 生成コールバックの Tcl コマンド 12.5.4. ドライバーおよびパッケージの Tcl コマンド
12.5.2. BSP 設定の Tcl コマンド x
12.5.2.1. add_memory_device 12.5.2.2. add_memory_region 12.5.2.3. add_section_mapping 12.5.2.4. are_same_resource 12.5.2.5. delete_memory_region 12.5.2.6. delete_section_mapping 12.5.2.7. disable_sw_package 12.5.2.8. enable_sw_package 12.5.2.9. get_addr_span 12.5.2.10. get_assignment 12.5.2.11. get_available_drivers 12.5.2.12. get_available_sw_packages 12.5.2.13. get_base_addr 12.5.2.14. get_break_offset 12.5.2.15. get_break_slave_desc 12.5.2.16. get_cpu_name 12.5.2.17. get_current_memory_regions 12.5.2.18. get_current_section_mappings 12.5.2.19. get_default_memory_regions 12.5.2.20. get_driver 12.5.2.21. get_enabled_sw_packages 12.5.2.22. get_exception_offset 12.5.2.23. get_exception_slave_desc 12.5.2.24. get_fast_tlb_miss_exception_offset 12.5.2.25. get_fast_tlb_miss_exception_slave_desc 12.5.2.26. get_interrupt_controller_id 12.5.2.27. get_irq_interrupt_controller_id 12.5.2.28. get_irq_number 12.5.2.29. get_memory_region 12.5.2.30. get_module_class_name 12.5.2.31. get_module_name 12.5.2.32. get_reset_offset 12.5.2.33. get_reset_slave_desc 12.5.2.34. get_section_mapping 12.5.2.35. get_setting 12.5.2.36. get_setting_desc 12.5.2.37. get_slave_descs 12.5.2.38. is_char_device 12.5.2.39. is_connected_interrupt_controller_device 12.5.2.40. is_connected_to_data_master 12.5.2.41. is_connected_to_instruction_master 12.5.2.42. is_ethernet_mac_device 12.5.2.43. is_flash 12.5.2.44. is_memory_device 12.5.2.45. is_non_volatile_storage 12.5.2.46. is_timer_device 12.5.2.47. log_debug 12.5.2.48. log_default 12.5.2.49. log_error 12.5.2.50. log_verbose 12.5.2.51. set_driver 12.5.2.52. set_ignore_file 12.5.2.53. set_setting 12.5.2.54. update_memory_region 12.5.2.55. update_section_mapping 12.5.2.56. add_default_memory_regions 12.5.2.57. create_bsp 12.5.2.58. generate_bsp 12.5.2.59. get_available_bsp_type_versions 12.5.2.60. get_available_bsp_types 12.5.2.61. get_available_cpu_architectures 12.5.2.62. get_available_cpu_names 12.5.2.63. get_available_software 12.5.2.64. get_available_software_setting_properties 12.5.2.65. get_available_software_settings 12.5.2.66. get_bsp_version 12.5.2.67. get_cpu_アーキテクチャー 12.5.2.68. get_sopcinfo_file 12.5.2.69. get_supported_bsp_types 12.5.2.70. is_bsp_hal_extension 12.5.2.71. open_bsp 12.5.2.72. save_bsp 12.5.2.73. set_bsp_version 12.5.2.74. set_logging_mode
12.5.3. BSP 生成コールバックの Tcl コマンド x
12.5.3.1. add_class_sw_setting 12.5.3.2. add_class_systemh_line 12.5.3.3. add_module_sw_property 12.5.3.4. add_module_sw_setting 12.5.3.5. add_module_systemh_line 12.5.3.6. add_systemh_line 12.5.3.7. get_class_peripheral 12.5.3.8. get_module_assignment 12.5.3.9. get_module_name 12.5.3.10. get_module_peripheral 12.5.3.11. get_module_sw_setting_value 12.5.3.12. get_peripheral_property 12.5.3.13. remove_class_systemh_line 12.5.3.14. remove_module_systemh_line 12.5.3.15. set_class_sw_setting_property 12.5.3.16. set_module_sw_setting_property
12.5.4. ドライバーおよびパッケージの Tcl コマンド x
12.5.4.1. add_sw_property 12.5.4.2. add_sw_setting 12.5.4.3. add_sw_setting2 12.5.4.4. create_driver 12.5.4.5. create_os 12.5.4.6. create_sw_package 12.5.4.7. set_sw_property 12.5.4.8. set_sw_setting_property
1. Nios® Vエンベデッド・プロセッサーの開発の概要
2. コマンドラインから始める
3. Nios® Vプロセッサー・ソフトウェアの開発と実装
4. Nios® V プロセッサー ボード・サポート・パッケージ・エディター
5. ハードウェア・アブストラクション・レイヤ（HAL）の概要
6. ハードウェア・アブストラクション・レイヤ（HAL）を使用した開発
7. ハードウェア抽象化レイヤーのデバイスドライバーの開発
8. 例外処理
9. MicroC/OS-IIリアルタイム・オペレーティング・システム
10. MicroC/TCP-IP プロトコルスタック
11. コンポーネント情報を組み込みソフトウェアに発行
12. Nios® V プロセッサーの付録
A. Nios® V プロセッサー・ソフトウェア開発者ハンドブックのアーカイブ
13. Nios® V プロセッサー・ソフトウェア開発者ハンドブックの改訂履歴

7.6. ハードウェアへのアクセス

ソフトウェアは、デバイスへのメモリー・マップド・インターフェイスを抽象化する定義済みマクロを使用してハードウェアにアクセスします。このセクションでは、各デバイスのハードウェア・インターフェイスを定義するマクロについて説明します。

すべてのコンポーネントは、デバイスのハードウェアとソフトウェアを定義するディレクトリーを提供します。たとえば、 インテル® Quartus® Primeソフトウェアで提供される各コンポーネントは、<Intel Quartus Prime installation>/ip/altera/ ディレクトリー内に独自のディレクトリーを持っています。多くのコンポーネントは、ハードウェア・インターフェイスを定義するヘッダーファイルを提供します。ヘッダーファイルの名前は <component name>_regs.hで、特定のコンポーネントのincサブディレクトリーに含まれています。たとえば、Xインテルが提供する JTAG UART コンポーネントは、ファイルの<Intel Quartus Primeinstallation>/ip/altera/sopc_builder_ip/altera_avalon_jtag_uart/inc/altera_avalon_jtag_uart_regs.hでハードウェア・インターフェースを定義します。

_regs.h ヘッダーファイルは、コンポーネントの次のアクセス マクロを定義します。

  • 操作をサポートするコンポーネント内の各レジスターに対して、読み取りマクロまたは書き込みマクロのいずれかまたは両方を提供するレジスター・アクセス・マクロ。マクロは次のとおりです。
    • IORD_ <component name> _<register name> (<component base address> )
    • IOWR_ <component name> _<register name> (<component base address> 、<data> )

      例えば、 altera_avalon_jtag_uart_regs.hは次のマクロを定義します。

    • IORD_ALTERA_AVALON_JTAG_UART_DATA()
    • IOWR_ALTERA_AVALON_JTAG_UART_DATA()
    • IORD_ALTERA_AVALON_JTAG_UART_CONTROL()
    • IOWR_ALTERA_AVALON_JTAG_UART_CONTROL()
  • コンポーネント内の各レジスターの物理アドレスを返すレジスター・アドレス・マクロ。返されるアドレス レジスターは、コンポーネントのベースアドレス + 指定されたレジスター オフセット値ですこれらのマクロの名前は、IOADDR_<component name>_<register name> (<component base address>)です。

    例えば、 altera_avalon_jtag_uart_regs.hは、次のマクロを定義します。

    • IOADDR_ALTERA_AVALON_JTAG_UART_DATA()
    • IOADDR_ALTERA_AVALON_JTAG_UART_CONTROL()

      これらのマクロは、データソースまたは宛先の特定のアドレスを必要とする関数へのパラメーターとしてのみ使用してください。たとえば、コンポーネント内の特定のソースレジスターからデータ ストリームを読み取るルーチンでは、パラメーターとしてレジスターの物理アドレスが必要になる場合があります。

  • レジスター内の個々のビット フィールドへのアクセスを提供するビット フィールド マスクとオフセット。これらのマクロには次の名前が付いています。
    • <component name>_<register name>_<name of field>_MSK—A bit-mask of the field
    • <component name>_<register name>_<name of field>_OFST—フィールドの開始位置のビット オフセット

      例えば、ALTERA_AVALON_UART_STATUS_PE_MSKおよび ALTERA_AVALON_UART_STATUS_PE_OFSTは、ステータスレジスターの peフィールドにアクセスします。

_regs.h ファイルで定義されたマクロのみを使用して、デバイスのレジスターにアクセスします。レジスターアクセス関数を使用して、デバイスの読み取りまたは書き込み時にプロセッサーがデータキャッシュ (存在する場合) をバイパスするようにする必要があります。ハードコードされた定数は使用しないでください。ハードコードされていると、ソフトウェアが基盤となるハードウェアの変更の影響を受けやすくなります。

まったく新しいハードウェア・デバイス用のドライバーを作成する場合は、_regs.h ヘッダファイルを準備する必要があります。

完全な例の詳細については、_regs.h ファイル、インテルが提供するコンポーネントのいずれかについては、<Intel Quartus Prime installation> /ip/sopc_builder_ip/altera_avalon_jtag_uart/incなどのコンポーネント・ディレクトリーを参照してください。

レベル 2 の表題