コグノスケ

Arty A7のFPGAを書き換える方法

目次: RISC-V

いつもArty A7-100を書き換えるときSPI Flashの型番を忘れるので、手順と一緒にメモしておきます。

もしLinuxを使っている場合は、Vivadoをインストールしたディレクトリの下にudev用ルールがありますので、/etc/udev/rules.d/にコピーします。

$ cp \
Vivado/2023.2/data/xicom/cable_drivers/lin64/install_script/install_drivers/52-xilinx-ftdi-usb.rules \
Vivado/2023.2/data/xicom/cable_drivers/lin64/install_script/install_drivers/52-xilinx-pcusb.rules    \
Vivado/2023.2/data/xicom/cable_drivers/lin64/install_script/install_drivers/52-xilinx-digilent-usb.rules \
/etc/udev/rules.d/

# コピーした後はリロード

$ sudo udevadm control -R

Arty A7にはXilinx Artix-7 (XC7A100TCSG324-1) というFPGAが搭載されています。XilinxのFPGAを扱うにはVivadoというツールが必要で、このツールを使うためには有料ライセンスが必要です。が、FPGAに回路を書き込むだけなら無料で使用可能なLab Editionが使えます。起動したらOpen Hardware Managerを選択します。

Xilinx Vivado Lab Edition起動画面

Open TargetとAuto Connectを選択します。PCにボードを複数接続している場合は、Arty A7が選ばれるとは限らないので、Open New Targetを選択してウィザードを進める必要があるかもしれません。

Open Target

通常FPGAの回路はFPGA内のRAMに書かれるため、揮発性つまり電源を切ると消えます。しかしConfiguration用のSPI Flashに回路を書くと、次回以降のボード電源投入時にFPGAがSPI Flashから自動的に回路をロードしてくれる仕組みです。

Configuration用のSPI Flashに書き込むには、Vivadoに対してボード上のSPI Flash品番を教える必要があります。Add Configuration Memory Deviceを選択しましょう。

Add Configuration Memory Device

Arty A7のSchematics（回路図）を見るとInfineon TechnologiesのS25FL128Sという型番のSPI Flashが搭載されているようです。VivadoのSearchボックスに型番を途中まで入れると、それらしい選択肢が表示されます。

Arty A7搭載のSPI Flashの型番

VivadoのSPI Flash型番サーチ

Configuration Memory Deviceを追加出来たら、Program Configuration Memory Deviceを選択します。ダイアログに回路データ（*.mcs）ファイル名を入れて、FPGAの回路をボード上のSPI Flashに書き込みます。

回路データの書き込み

書き込みには数分掛かるはずです。回路データを書き込んだら、ボードの電源を一度切って再投入しましょう。書き込んだ回路データが反映されるはずです。

車のバッテリー完全に死亡

目次: 車

もはや毎年恒例レベルですが、車のバッテリーが完全に干上がって死にました。

車のバッテリーの電圧

電圧は1.5Vでした。乾電池か？

ジャンプスターター購入

自宅の駐車場でバッテリー上がり、などというくだらない理由で幾度となくJAFを呼ぶのがいい加減恥ずかしくなってきたので、先日KashimuraのジャンプスターターKD-238（メーカーサイトへのリンク）を買いました。

ジャンプスターターは車がないと無意味な代物ですが、その点KD-238はモバイルバッテリーとしても使えるので安心です。普通のモバイルバッテリーと比べるとゴツいですが、そこはご愛敬で。

早速買った後にジャンプスタートを試したんですけど、エンジン掛からなかったんですよ……。説明書に「ジャンプスタートは一度に2回までにしておけ」とあったので、素直に従ってその日は諦めました。

再チャレンジ

今日もダメ元で、ジャンプスタートにチャレンジしてみたところ、あっさりエンジンが掛かりました。キーを回す前にアクセルをバシバシ連打したのが良かったんでしょうか？先日も今日もECUのエラーなどは出ていなかったため、原因は皆目見当が付きません。不思議ですね？？

エンジン始動直後を見ると、電圧は14V超（充電しているときの電圧）、クランプメーターで電流を見ると2.6Aで、一応バッテリーは充電されているようですが、充電がわずか5分くらいで止まってしまいます。これはダメそう。

バッテリー充電時の電流

さらにバッテリー端子の周りを良く見ると、白い粉を吹いています。雨で濡れた？ような跡にも見えますが、バッテリーの上面にはカバーがあるので雨は掛からないはずです。

バッテリー端子の周りが粉っぽい

これはまさか過放電の影響か何かでバッテリー液漏れしたんでしょうか？もう色々ダメですね。諦めてバッテリー交換か……あーあ。

バッテリー交換

ちょうど今日はスバルのディーラーで半年点検する日だったので、ディーラーに何とかしてもらうために走り始めました。走っている最中にも関わらずバッテリー電圧は非常に不安定で、12Vを突然下回るなど挙動不審です。交差点で止まるとエンジンの回転数が落ちてガタガタとエンストしかけていました。環八でエンストとかやめて、怖い。

当然ながら、ディーラー整備士のお兄さんに「バッテリーがかなり消耗しています、交換をお勧めします」と言われました。ソウデスネ……。素直にバッテリー交換してもらい26,000円くらいの出費でした。痛え出費です。

何回目のバッテリー交換だ

メモにあるだけでも 2007年11月17日、2013年3月20日、2016年7月24日、2020年7月28日、2022年1月10日にバッテリー交換しています。これで6回目です。バッテリーだけで多分20万円くらい無駄にしています。

私は生活サイクル的には、明日いきなり車がなくなっても全く困りません……。でも近所の駐車場は車がたくさん停まっている＝つまり東京で車を持って暮らしている人は意外といるようです。みなさん一体何に使っているんでしょうね……？？