今回はFPGA入門に最適なicestudioを紹介します。FPGAの開発をする場合、一般的にはメーカ提供のFPGAの開発環境をインストールしますが、開発環境のディスク容量が大きく、パッケージの追加等、インストール作業自体もなかなかハードルが高いのが現状です。
今回紹介するicestudioはメーカが提供する開発環境ではなく、OSSのプロジェクトの1つとしてFPGAの開発環境が開発、提供されています。対応しているFPGAは主にLattite社のiCE40系列、ECP5系列となっていますが、様々なiCE40系列の開発ボードに対応しています。今回はAliexpressで購入したIcesugar-nano開発ボードでicestudioを使ってみました。Icesugar-nano開発ボードはボード上にFPGA書き込みアダプタ、USBシリアル変換機能のマイコンが実装されているため、別に書き込みアダプタ等を購入せずに単体で書き込みや動作確認、デバッグ等を行うことが可能です。
話をIcesugar-nanoから戻して、icestudioの特徴は下記の通りです。
・一言でArduino IDEのFPGA版というイメージ
・Linuxはもちろんのこと、Windows、Macでも動作
・icestudioだけで論理合成、書き込みに対応
・インストールサイズが0.5GB前後と小さい
・評価ボードのサンプルが充実
・ブロックでの記述に対応、Verilogにも対応
・Verilogが分からなくとも、インストール後、すぐにLチカできる
・RISC-V等のブロック等もあり、様々な拡張が可能
今回はicestudio 0.9.0を利用してみました。
0.9.0時点で対応しているボードは下記のようです。
様々なサンプルプロジェクトが準備されています。
実際にLチカのサンプルプロジェクトを実行してみました。SelectからIcesugar-nanoを選択し、Examples→04.Muxes内の「01.Blinking Fixed LED」を選択します。
右下のUploadボタンを押すと自動的に論理合成が行われ、合成が成功するとIcesugar-nanoに書き込みが行われます。
上記のようにLEDが点滅したら成功です。デフォルトのブロックの他に有志でRISC-V等の様々なブロックが開発されているため、ブロックだけでちょっとしたFPGAの機能を実現できそうです。icestudioはまだ0.9.0ですが非常に完成度が高いと思いました。icestudioはもともとLinux環境でのFPGA開発環境のOSS、APIO等を開発してきたプロジェクトの1つで、以前からも注目していたため、今後のプロジェクトの発展が楽しみだと思いました。