Cyclone 10 LP FPGA トレーナ
EDA-012
ユーザーズマニュアル
Ver.1.0

ヒューマンデータ目 次
1. 開発環境 ...................................................................................................................................................... 2
2. 製品の内容について ................................................................................................................................ 2
3. 仕様 ............................................................................................................................................................... 3
4. 製品説明 ...................................................................................................................................................... 44.1. 各部名称 .............................................................................................................................................................. 44.2. ブロック図.......................................................................................................................................................... 44.3. 電源........................................................................................................................................................................ 54.4. オンボードクロック ....................................................................................................................................... 54.5. 汎用LED................................................................................................................................................................. 54.6. 汎用スイッチ ..................................................................................................................................................... 64.7. ブザー ................................................................................................................................................................... 6
4.8. ７セグメントLED表示器 ................................................................................................................................ 7
4.8.1. セグメントパターン ........................................................................................................................ 7
4.9. ユーザI/O ............................................................................................................................................................ 8
4.10. USBインタフェース ....................................................................................................................................... 84.10.1. PCからデータを受信する............................................................................................................... 8
4.10.2. PCへデータを送信する ................................................................................................................... 9
5. USBデバイスドライバ .............................................................................................................................. 95.1. インストール ..................................................................................................................................................... 95.2. 仮想COMポート................................................................................................................................................... 9
6. FPGAのコンフィギュレーション ........................................................................................................106.1. コンフィギュレーション設定ジャンパ ................................................................................................ 106.2. コンフィギュレーションツール .............................................................................................................. 106.3. JTAGダウンロードケーブルを使用する ................................................................................................ 116.4. コンフィギュレーションROMを使用する.............................................................................................. 117. FPGAピン割付け表...................................................................................................................................127.1. オンボードクロック ..................................................................................................................................... 127.2. 汎用LED............................................................................................................................................................... 127.3. ７セグメントLED ............................................................................................................................................ 127.4. 汎用スイッチ ................................................................................................................................................... 137.5. ブザー ................................................................................................................................................................. 137.6. USBインタフェース ....................................................................................................................................... 13
7.7. コンフィグ設定ジャンパ ............................................................................................................................ 13
7.8. ユーザI/O .......................................................................................................................................................... 14
8. サポートページ .......................................................................................................................................15
9. お問い合せについて ..............................................................................................................................15 はじめに
この度は Cyclone10 LP FPGA トレーナ“EDA-012”をお買い上げいただきまして、誠にありがとうございます。
EDA-012 は、USB インタフェースをもつ PC に接続し、Intel 社の開発ソフト(Quartus)により設計した回路を USB 経由でコンフィギュレーションできる FPGA トレーナです。
USB ケーブルのみで動作しますので、電源装置を用意する必要がありません。
専用コンフィギュレーションツールにより、USB ケーブルのみで FPGA のコンフィギュレーションを行うことが出来ます。別途ダウンロードケーブルを購入する必要がありません。
USB コントローラには FTDI 社の FT2232H を採用しており、仮想 COM ポートドライバにより FPGAとのアプリケーション通信も可能です。
どうぞご活用ください。

 ご注意禁止1

本製品には、民生用の一般電子部品が使用されています
宇宙、航空、医療、原子力等、各種安全装置など人命、事故にかかわる特別な品質、信頼性が要求される用途でのご使用はご遠慮ください

2
3

水中、高湿度の場所での使用はご遠慮ください
腐食性ガス、可燃性ガス等引火性のガスのあるところでの使用はご遠慮ください
基板表面に他の金属が接触した状態で電源を入れないでください
定格を越える電圧を加えないでください

4567注意8910111213

EDA-012 (Ver.1.0)

本書の内容は、改良のため将来予告なしに変更することがありますので、ご了承願います
本書の内容については万全を期して作成しましたが、万一誤りなど、お気づきの点がございましたら、ご連絡をお願いいたします
本製品の運用の結果につきましては、7．項にかかわらず当社は責任を負いかねますので、ご了承願います
本書に記載されている使用と異なる使用をされ、あるいは本書に記載されていない使用をされた場合の結果については、当社は責任を負いません
本書および、回路図、サンプル回路などを無断で複写、引用、配布することはお断りいたします
発煙や発火、異常な発熱があった場合はすぐに電源を切ってください
ノイズの多い環境での動作は保障しかねますのでご了承ください
静電気にご注意ください1 改訂記録
日付

バージョン

2023/05/24

1.0

改訂内容
・初版発行

1. 開発環境
FPGA の内部回路設計には、回路図エディタや HDL 入力ツール、論理合成ツール等が必要です。
開発ツールの選択はユーザ様で行っていただくようお願いいたします。当社では開発ツールについてのサポートと搭載デバイスそのもののサポートは一切行っておりません。
本マニュアルは、マニュアル作成時に当社で使用している開発ツールを元に作成しています。

2. 製品の内容について
本パッケージには、以下のものが含まれています。万一、不足などがございましたら弊社宛にご連絡ください。
Cyclone10 LP FPGA トレーナ EDA-012
付属品
ユーザ登録はがき

2

1
1
1

EDA-012 (Ver.1.0)

3. 仕様
製品型番

EDA-012搭載 FPGA

10CL010YE144C8G

コンフィグ ROM

MT25QL128ABA (Micron, 128Mbit)

電源

USB バスパワー (DC 5.0[V])消費電流

約 200mA (USB 認識有り、FPGA 未コンフィギュレーション)

USB コントローラ

FT2232H (FTDI, USB2.0 Hi-Speed(480Mbps))

オンボードクロック12MHz

外形寸法

79 x 79 [mm]質量約 34 [g]ユーザ I/O

24 本

押しボタンスイッチ

黒：4 個

4 極ディップスイッチ

1個

汎用 LED8 (赤)7 セグメント LED

2 桁 (赤)圧電ブザー

ピエゾ式 (中心周波数 4kHz)

リセット信号

コンフィグ用リセット信号（typ.240ms）

ステータス LED

POWER（赤）, DONE（青）プリント基板

ガラスエポキシ 4 層基板 1.6t
USB ケーブル (1.8m) x1
DIL10 ロングピンヘッダ x1
ジャンパソケット(赤) x2

付属品

赤：1 個

*これらの部品や仕様は変更となる場合がございます

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4. 製品説明
4.1. 各部名称
ユーザ I/OFPGA

USB コントローラ
DONE LED (青)

JTAG

発振器

コンフィグ設定
ジャンパUSB コネクタ

汎用 LED
7 セグメント LEDブザー

DIP スイッチ
電源 LED (赤)汎用スイッチ
部品面（はんだ面の部品実装はありません）

4.2. ブロック図

4EDA-012 (Ver.1.0)

4.3. 電源
電源は USB から 5.0V が供給されます。別途ボードが必要とする 3.3V、1.2V、2.5V はオンボードのレギュレータにより生成されます。
消費電力にご注意下さい
ボードの消費電力は FPGA の設計に依存します。USB ポートからの供給電力には一定の制限があります。設計したデザインとボードの合計消費電力にご注意下さい。
インテル Cyclone10LP Early Power Estimator(EPE) を使用して消費電力の見積もりが可能です。EPE については Intel 社の HP を参照してください。
安定した電源を得るため、セルフパワーの USB ハブをご使用できます

4.4. オンボードクロック
FPGA に 12MHz が供給されています。FPGA 内部で異なる周波数が必要である場合、FPGA 内蔵のPLL を使用することが出来ます。"IP Catalog"→"ALTPLL"から生成できます。

(100MHz を生成した例)

4.5. 汎用 LED
8 つの汎用 LED を搭載しています。アノード側が 3.3V に接続されていますので、FPGA ポートを"Low"出力とすることで点灯します。

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4.6. 汎用スイッチ
押しボタンを搭載しています。プルアップされていますので、ボタンを押すと"Low"レベルになります。
FPGA ポート出力に設定した状態で操作しないようご注意下さい。

4.7. ブザー
圧電ブザーを搭載しています。1kHz～6kHz の方形波を与えることで鳴らすことが出来ます。

(データシートから引用)

6

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4.8. ７セグメント LED 表示器
アノードコモンの７セグメント LED 表示器を搭載しています。FPGA に接続されたカソードから電流を引き込むことで各セグメントが点灯します。

4.8.1. セグメントパターン
代表的なセグメント点灯パターンを VHDL 文で示します。
--Dgfedcba
when B"0011_0000" => output <= "11000000"; --0x30 = 0
when B"0011_0001" => output <= "11111001"; --0x31 = 1
when B"0011_0010" => output <= "10100100"; --0x32 = 2
when B"0011_0011" => output <= "10110000"; --0x33 = 3
when B"0011_0100" => output <= "10011001"; --0x34 = 4
when B"0011_0101" => output <= "10010010"; --0x35 = 5
when B"0011_0110" => output <= "10000010"; --0x36 = 6
when B"0011_0111" => output <= "11111000"; --0x37 = 7
when B"0011_1000" => output <= "10000000"; --0x38 = 8
when B"0011_1001" => output <= "10010000"; --0x39 = 9when B"0100_0001" => output <= "10001000"; --0x41 = A
when B"0100_0010" => output <= "10000011"; --0x42 = B
when B"0100_0011" => output <= "10100111"; --0x43 = C
when B"0100_0100" => output <= "10100001"; --0x44 = D
when B"0100_0101" => output <= "10000110"; --0x45 = E
when B"0100_0110" => output <= "10001110"; --0x46 = F

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4.9. ユーザ I/O
ユーザ I/O には、オンボード部品の制御に使用しない FPGA ピンが接続されています。
これらのピンは Pmods と接続することが可能です。

ピン割付表は「7.8.ユーザーI/O」をご参照下さい。

4.10. USB インタフェース
PC との通信に USB コントローラ"FT2232H"を使用できます。USB コントローラは FIFO インタフェースで起動するように設定されています。
FIFO モードでのデータ送受信手順を簡単に解説します。詳しいタイミングにつきましては、
FT2232H のデータシートをご参照下さい。

4.10.1.

PC からデータを受信する

1. FT2232H からの受信データがある場合、RXF#が Low となることにより FPGA に通知されます
2. RD#を立ち下げ、ADBUS[7..0]からデータを取り込みます
3. RD#を立ち上げ、FT2232H に受信動作を完了します

30ns 以上(FTDI 社 FT2232H データシートより引用)

8EDA-012 (Ver.1.0)

4.10.2.
1.
2.
3.
4.

PC へデータを送信する
ADBUS[7..0]に出力するデータをセットします
TXE#が Low であることを確認します、High の場合は FT2232H への書込が出来ません
WR#を立ち下げることで FT2232H にデータが取り込まれます
WR#の Low 幅を確保後に WR#を High へ戻し、送信動作を完了します

30ns 以上(FTDI 社 FT2232H データシートより引用)

5. USB デバイスドライバ
USB により、PC との通信や FPGA のコンフィギュレーションが可能です。
初回の接続時にデバイスドライバをインストールする必要があります。

5.1. インストール
EDA-012 を PC に認識させるため、デバイスドライバをインストールする必要があります。初回接続時に、お使いの OS の指示に従いインストールを行ってください。
製品サポートページにて、デバイスドライバ インストールガイドを公開しておりますのでご参照ください。
デバイスドライバファイルは、製品サポートページからダウンロード出来ます。

5.2. 仮想 COM ポート
PC に接続された USB コントローラは仮想 COM ポートとして認識されます。
ターミナル等により COM ポートを開き通信することが出来ます。
デバイスマネージャにて COM 番号を確認することが出来ます。

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6. FPGA のコンフィギュレーション
USB 経由で FPGA をコンフィギュレーションすることができます。
コンフィギュレーションには弊社提供のツール"BBC[EDA-012]"をご利用下さい。
コンフィギュレーションが正常に終了すると、DONE LED(青色)が点灯します。
※JTAG コネクタを搭載しています。JTAG でコンフィギュレーションも可能です

6.1. コンフィギュレーション設定ジャンパ
JP5 により FPGA のコンフィギュレーションモードを変更できます。
3-4 は汎用用途です。
JP5
1-2

3-4

MSEL

汎用PS(BBC or JTAG)ONXAS(ROM)

OFFX

コンギュレーションモード



※ON=Low, X=Don’t Care
PS:JTAG または専用コンフィギュレーションツールを使用する
AS:コンフィギュレーション ROM を使用して起動する6.2. コンフィギュレーションツール
HuMANDATA が提供するソフトウェアをご利用下さい。コンフィギュレーションデータは rbf 形式に対応しています。

10EDA-012 (Ver.1.0)

6.3. JTAG ダウンロードケーブルを使用するIntel 社のツール(SignalTapⅡなど)を使用する場合には JATG コネクタを使用します。別途専用ダウンロードケーブルが必要となります。
ダウンロードケーブルとの接続には、本体取付けのロングピンヘッダをご利用ください。JTAGコネクタのピン配置は下表のとおりです。
CN5信号

ピン番号信号

TCK
TDO
TMS
TDI

13579GND
VCC
GND

2468106.4. コンフィギュレーション ROM を使用する
コンフィギュレーションモードを AS とすることで、電源投入時 FPGA はコンフィギュレーショ
ン ROM に書込まれた回路データでコンフィギュレーションされます。
ROM には十分に検査した回路データを書き込むようにしてください。誤った回路データをコンフィギュレーションした場合、FPGA などに重大な不具合が生じることがあります。

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7. FPGA ピン割付け表
7.1. オンボードクロック
周波数NET LABEL
CLK12R
CLK12LFPGA Pin
9122

NET LABEL
LED0
LED1
LED2
LED3
LED4
LED5
LED6
LED7

FPGA Pin
504946
44
43
4239
38

SEG0A
BC
DE
F
GDP

NET LABEL
SG_A0
SG_B0
SG_C0
SG_D0
SG_E0
SG_F0
SG_G0
SG_DP0FPGA Pin
71
69
70
72
65
67
66
68

SEG1ABC
DEF
GDPNET LABEL
SG_A1
SG_B1
SG_C1
SG_D1
SG_E1
SG_F1
SG_G1
SG_DP1FPGA Pin
59555860
51535254

12MHz

7.2. 汎用 LEDLEDLED0
LED1
LED2
LED3
LED4
LED5
LED6
LED7
* Low で点灯します

7.3. ７セグメント LED
SEG0

SEG112

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7.4. 汎用スイッチ
シルクPSW0PSW1PSW2PSW3PSW4NET LABELPSW0PSW1PSW2PSW3PSW4FPGA Pin
3233341110

NET LABELBUZZERFPGA Pin
317.5. ブザー
シルクBZ1

7.6. USB インタフェース
FT2232H Pin

NET LABELFPGA Pin

16
ADBUS0
A1017
ADBUS1A1218
ADBUS2C1219
ADBUS3A1321
ADBUS4B1322
ADBUS5B1423
ADBUS6C1424
ADBUS7D1326
ACBUS0D1427
ACBUS1E1328
ACBUS2F1329ACBUS3F1430
ACBUS4G1432
ACBUS5H1133
ACBUS6E1234
ACBUS7F12*その他の機能ピン名につきましては FT2232H のデータシートをご参照下さい

7.7. コンフィグ設定ジャンパ

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JP5NET LABELFPGA Pin

1-2MSEL

94

3-4

JP5-IO

7413

機能
ON：PS(BBC or JTAG)
OFF：AS(ROM)汎用

7.8. ユーザ I/O
NET LABEL
EIO0
EIO1
EIO2EIO3EIO4EIO5EIO6EIO7EIO8
EIO9EIO10
EIO11
EIO12EIO13EIO14EIO15EIO16
EIO17
EIO18
EIO19
EIO20
EIO21
EIO22EIO23FPGAPin124
1211201191151141131121111061051031011009998878583778684807614

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8. サポートページ
改訂資料やその他参考資料は、必要に応じて各製品の資料ページに公開致します。

https://www.hdl.co.jp/ftpdata/EDA-012/index.html
https://www.hdl.co.jp/support_c.html
 回路図 ピン割付表 デバイスドライバ
 デバイスドライバインストールガイド
 コンフィギュレーションツール

...等

またサポートセンターも合わせてご活用ください。

https://www3.hdl.co.jp/spc/

9. お問い合せについてお問い合せ時は、製品型番とシリアル番号を添えて下さるようお願い致します。
e-mail の場合は、SPC2@hdl.co.jp へご連絡ください。
または、当社ホームページに設置のお問い合せフォームからお問い合せください。
技術的な内容にお電話でご対応するのは困難な場合がございます。可能な限りメールなどをご利用くださるようご協力をお願いいたします。

おことわり
当社では、開発ツールの使用方法や FPGA などのデバイスそのものについて、サポート外とさせていただいております。あらかじめご了承下さいませ。

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Cyclone10 LP FPGA トレーナ
EDA-012
ユーザーズマニュアル

2023/05/24 Ver.1.0
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大阪府茨木市中穂積 1-2-10
茨木ビル

TEL 072-620-2002
FAX 072-620-2003
URL https://www.hdl.co.jp (Japan)
https://www2.hdl.co.jp/en/ (Global)