exStickGEはじめました

e-trees.Japanでは， exStick の後継として exStickGE を開発，発売しました．exStickでは100MbEだったネットワークインターフェースが，GbEへとパワーアップ．もちろん，e7UDP/IP IPコアが付属しますので，簡単にネットワーク接続可能なハードウェアの開発ができます．

また，256MBのDDRメモリを搭載していますので，ちょっとしたソフトコアの実装にも利用できます．オンボードの汎用I/OはPMOD1系統とちょっと寂しいですが，高密度コネクタを介してFPGAのI/Oにアクセスできます．

同時発売の画像I/Oボードを使えば，2系統のHDMIと2系統のMIPI-CSIを利用できます．

…という前置きはさておき，まずはテストプログラムによるネットワークアクセスの様子を紹介します．

テストロジック

テストロジックは，DDRメモリの初期化とUDP/IPコアの動作確認ができる，というものです．

プロジェクト一式 – exStickGE_udpip_loopback (GitHub)

cloneして，Vivadoで合成すればOKです（手元では，Vivado 2019.1で確認しました）．ただし，合成には，e-trees.Japanの提供するe7UDP/IP IPコアを edif ディレクトリに配置する必要があります．

% git clone https://github.com/e-trees/exstickge_samples.git
% cd exstickge_samples/exStickGE_udpip_loopback
% vivado -mode batch -source create_project.tcl

これで，top.bit が，exstickge_loopback/exstickge_loopback.runs/impl_1 の下にできあがります．

FPGA内でのUDP/IPパケットの様子

ILAをいれて合成すると，Hardaware ManagerでFPGA内のUDP/IPパケットの様子を眺めることができます．10.0.0.3(exStickGEに割り当てたIPアドレス)向けのパケットがFPGA内を流れている様子をキャプチャしたところです．Enable信号がアサートされている間のDataがホスト(10.0.0.1)から送られたパケットデータです．

(クリックすると大きくなります)

ちなみに，これは，次のようなUDP送受信スクリプトを用意して実行してみたものです．

受信側

#!/usr/bin/ruby
require "socket"
socket = UDPSocket.open()
socket.bind("0.0.0.0", 0x4000)
p socket.recv(65535)
socket.close

送信側

#!/usr/bin/ruby
require "socket"
socket = UDPSocket.open()
sockaddr = Socket.pack_sockaddr_in(0x4000, "10.0.0.3")
socket.send("Hello World", 0, sockaddr)
socket.close