ゆけッ！やっせんぼ・とよちゃん！ : サイクリング日記
HASH-TAG : FPGA

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2019年03月15日(金) 13.4/1.0℃

Update: 06:15:04
サイクリング
今日もサイクリングは無しでした。
起きたら 06:00 でした。
昨夜は早く寝ることができたので、やっと寝不足スパイラルから抜け出すことができました。(o´∀`)b

Update: 10:01:22
プチ出張
今日は、午前中、お客さんのところで打ち合わせです。
とりあえず、喉が渇いたので、一服。(⌒～⌒)

Update: 13:09:44
お届けもの
会社に帰ってきたら、DigiKey からの小包が届いていました。
首を長くして(というほどでもないんでいけど)待っていたんですよ。(⌒～⌒)

中身は、MAX10 の開発ボードでした。

10M50 が載った開発ボードです。 Ethernet とか DDR3 の SDRAM とか載っているので、回路の勉強と、VHDL プログラミングの勉強に買いました。

#FPGA #MAX10

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2019年04月11日(木) 15.5/4.5℃

Update: 05:31:27
サイクリング
今日もサイクリングは無しでした。
昨夜寝たのは 01:00 くらいだったのに、今朝は 05:00 過ぎに目が覚めました。
しかも、寝不足ではなく、頭がすっきりしています。
どういうことでしょうか？

Update: 06:16:23
FPGA
昨夜、やっと FPGA のプログラムが動作しました。＼(＾O＾)／
てか、どんだけかかってんのよってことですよ。　色々変えながらやったんですけど、満足できるのが動くようになるまで1年以上かかりましたわ。(￣∀￣)
ただ、クロックが 85MHz でしか動いていないんですよね。　MAX10 だとこのくらいらが精々らしいんですけど。　100MHz 以上で動かしたかったな。　FIR なんですけど、1024タップだと 113MHz くらいで動いているんですけどね。　8096タップで動かしたいので、まあしょうがないかな。　もちょっと改善できるのかなとは思っていますけど。
というわけで、今日から新しいステージに進めます。

Update: 08:00:00
さくら
今日のしだれ桜です。
めっちゃいい天気じゃん！( ´ ▽ ` )ノ

#FPGA #MAX10 #桜

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2019年05月02日(木) 22.3/12.5℃

Update: 10:52:34
サイクリング
今日もサイクリングは無しでした。
昨夜も YouTube で Bosnaさん のライブ配信を観てました。　配信は 02:00 前に早めに終わって、天気が良かったら起きていてそのままサイクリングに出るところだったのですが、雨が降っていたので寝ました。　起きたら 10:00 でした。　昼寝もしているのに、さらに8時間くらい寝たらしいです。　びっくり。

Update: 12:33:01
チョコレート祭り
本日のおやつ。

Update: 23:59:59
本日の成果
今日は、こんな感じの日でした。
　　◯：行いました　　×：行いませんでした

月日(曜日)	サイクリング	回路設計＆プリント基板のデザイン	FPGA のプログラミング	仕事
5月2日(木)	×	×	◯	×

#趣味の工作 #FPGA #MAX10

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2019年05月03日(金) 25.9/10.0℃

Update: 00:48:30
MAX10
今日は、以前に買った MAX10 の開発ボードで遊んでいました。　と言うか、遊んでいる最中です。　分からないことだらけでなかなか先に進まないのですが、楽しいです。(⌒ｏ⌒)
あ゛、いつの間にか日が変わっちゃってる。☆*:.｡. (￣∀￣) .｡.:*☆

Update: 01:43:38
本日の目標達成
今日動かしたかったところまでは達成したのですが。
今から寝ると起きれそうにないので、このまま寝ないでサイクリングするかなぁ。(⌒〜⌒)
てか、寝落ちしないようにしないとな。(￣∀￣)

Update: 08:15:42
サイクリング
今日もサイクリングは無しでした。
結局起きていられなくて、寝落ちしてしまいました。
起きたら 08:00 前でした。

Update: 12:04:48
朝ごはん？
コンビニに行ったら神がかり的な新作を見つけてしまったので、つい買ってしまいました。　ヤマザキさん、流石ですね。
ヤマザキ 薄皮 黒みつゼリー＆きなこクリームパン。

Update: 23:59:59
本日の成果
今日は、こんな感じの日でした。
　　◯：行いました　　×：行いませんでした

月日(曜日)	サイクリング	回路設計＆プリント基板のデザイン	FPGA のプログラミング	仕事
5月3日(金)	×	×	◯	×

#FPGA #MAX10

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2019年05月04日(土) 23.5/13.0℃

Update: 07:32:33
サイクリング
今日もサイクリングは無しでした。
昨日終わらせたいと思っていた FPGA の設定(?)がなかなかうまくできなくて、ついつい遅くまでやってしまいました。
起きたら 07:00 でした。

Update: 12:11:33
衣替え
暖かくなりましたね。　というわけで、衣替えをしました。
来週から会社に行くのも半袖です。o(^∇^)o

Update: 12:39:21
きなこ
今日もこれ食べます。(⌒～⌒)

Update: 22:08:45
FPGA
今日は、MAX10 の開発ボードで1日遊んでいました。
昨日も1日やっていたのですが、なかなか上手くいかなかったんです。
今日は、なんかスムーズに行きましたかねって感じかな。
疲れたので、今日もうはおしまいです。

Update: 23:59:59
本日の成果
今日は、こんな感じの日でした。
　　◯：行いました　　×：行いませんでした

月日(曜日)	サイクリング	回路設計＆プリント基板のデザイン	FPGA のプログラミング	仕事
5月4日(土)	×	×	◯	×

#FPGA #MAX10

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2019年10月17日(木) 17.7/14.0℃

Update: 05:46:14
サイクリング
今日もサイクリングは無しでした。
04:30 に目覚ましが鳴ったような記憶がありますが、寒かったので無視しました。
起きたら 05:30 でした。

Update: 12:34:14
楽しい半田付け
今から電源回路の半田付けを始めます。

Update: 14:52:57
USB充電器
先日買った Raspberry Pi Zero W の電源に、Micro B の USB ケーブル付きの USB 充電器を買いました。
色がシルバーでめっちゃかっこいいです。

Update: 14:56:13
Mini HDMI
それと、HDMI <=> Mini HDMI の変換ケーブルも買いました。

#DSP #FPGA #MAX10 #Audio Processor #Raspberry Pi

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2019年10月18日(金) 16.5/14.5℃

Update: 05:35:28
サイクリング
今日もサイクリングは無しでした。
雨ですよ。(´△｀)

Update: 12:13:34
楽しい半田付け
昨日、真っ先に最難関の電源ICを付けました。　もう峠は超えたも同然です。
ちなみに、ICのサイズは、黒い四角の部分が 3.1mm x 3.1mm です。　ピンは出ていなくて、黒い四角のハッケージの側面にパッドがちょこっとついています。　パッドとパッドのピッチは、0.5mm です。　まじで難しいです。

今日は、これからこのトランジスターを3個半田付けします。

Update: 12:35:25
綺麗に付いたかな？
綺麗に付けられたみたいです。
あとはコンデンサーと抵抗だけ。(⌒～⌒)

Update: 20:51:05
Raspberry Pi Zero W
100インチのプロジェクターをディスプレイにして起動中です。 普通に動いて、ある意味感動してます。(⌒～⌒)

Update: 22:48:54
Ryzen 9 3900X 最強？
先日、うちの開発マシンの調子が悪くなったんですよ。　C6745 のファームウエアとか MAX10 の VHDL とかの開発している主力開発機です。(゜∇゜)　今絶賛半田付中の新しい DSP ボードのファームウエアも開発しなくちゃなので、今壊れてもらっては困るのですよ。
で、そろそろ新しい PC 組まなくっちゃなのかなと思って、新しい CPU の候補として以前からいいなと思っていた Core i9 9900K の価格をチェックしていたら、つい最近 AMD から新しく Ryzen 9 3900X が発売されたって知ったんですよ。　性能をチェックしたら、消費電力、CPU性能全てにおいて Core i9 9900K を遥かに凌駕していました。(°□°;)
最近はずっと intel の CPU ばかり使ってきたんですが、今回の Ryzen 9 3900X、まじで使いたくなってしまいました。
時代は AMD ですかね。

#DSP #FPGA #MAX10 #Audio Processor #Raspberry Pi

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2019年10月19日(土) 22.6/14.0℃

Update: 09:13:39
サイクリング
今日もサイクリングは無しでした。
目が覚めたら 09:00 でした。
昨夜雨が降っていたので、今朝のサイクリングは 諦めたのでした。　なんだか寝るのがもったいなかったので、映画やらアニメやらYouTube 動画やら観ていたら、いつの間にか 02:00 になっちゃってました。

Update: 10:12:12
朝ご飯
というか今日の主食。
不二家 チョコチップクッキー カントリーマアム バニラ＆ココア。

それとこれ。　先日、全部一気に食べちゃって気持ち悪くなったやつです。(￣∀￣)
SEVEN&i バラエティー豊かな9種の味わい チョコ&クッキーミックス。

Update: 10:19:42
楽しい半田付け
今日は会社に来ました。　これから一気に DSP 基板の半田付けをやります。　できたら今日中に全部終わらせたいです。
半田付の工具他全部自前で持っているので 別にわざわざ会社に来なくても良いのですが、家でやると絨毯を焦がしたり半田を散らかしたりしちゃうので嫌なんですよね。
まずは左下隅の電源回路からです。　残りはコンデンサーだけなので、すぐに終わると思います。

Update: 11:22:19
電源回路動作確認OK
電源回路が正しく動作しました。　まずは一安心です。
後は一気に半田付けを進めます。

Update: 15:51:02
半田付け終了
とりあえず、DSP 部分の半田付けが終わりました。　これから動作確認をします。
ちなみに、回路図の茶色いシミは、コーヒーではなくフラックスです。　半田付け中にフラックスの瓶を倒してしまいました。(≧∇≦)

Update: 16:56:23
動作確認！
DSP が動作しました　Code Composer Studio (CCS) のデバッガーが繋がらなくて JTAG 周りをチッェクしたりとちょっとジタバタしてしまいました。　原因は、CCS の環境設定でした。
とりあえず LED チカチカを動かしてみました。o(≧∇≦)o

今日はこれで終わりです。

#DSP #FPGA #MAX10 #Audio Processor

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2019年10月20日(日) 24.4/17.0℃

Update: 06:37:11
サイクリング
今日もサイクリングは無しでした。
起きたら 06:30 でした。
昨夜も夜更かししてしまいました。(´△｀)

Update: 08:35:36
朝ご飯
今日も会社に来ました。
昨日のカントリーマアムとチョコレートの詰め合わせがまだたっぷり残っているのですが美味しそうだったので買ってきました。
Tarami ぎっしりみかんミルクプリン ミルクのコクとさわやか果実。

Update: 08:42:09
楽しい半田付け
今日もこれから半田付けをします。
今日は右半分の MAX10 の部分をやっつけます。 部品数が少ないので早めに終わると思います。

Update: 12:57:14
半田付け終了
ただし1カ所を除いて。 中央最上部の 24.576MHz の発振器を発注するのを忘れていたみたいです。(┳◇┳)

裏面はこんな感じです。

今日はこれで終わりです。

#DSP #FPGA #MAX10 #Audio Processor

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2019年11月01日(金) 23.2/10.5℃

Update: 07:38:27
サイクリング
今日のサイクリングは無しでした。
目が覚めたら 07:00 でした。
昨夜めっちゃ早く寝たんです。 そしたら 03:00 くらいに目が覚めてしまって、眠くなかったのでYouTube動画を見てたら寝落ちしてしまって、起きたら 07:00 でした。
びっくり。(⌒～⌒)

Update: 08:51:55
デジタルアンプ
今朝は、会社で先日製作したデジタルアンプの試験をやっています。 大きいスピーカーを鳴らして、音質とか発熱とかをチェックしています。
一番下に写っている緑の基板がデジタルアンプなのですが、大音量で鳴らしてもなにも問題ないようです。　素晴らしいです。
ちなみに、一番上に写っている赤い基板が AES/EBU の受信部、 真ん中のかぼちゃ色のが ついこの間製作した DSP 基板です。　電源は、信号処理系が 3.3V と 1.3V、デジタルアンプが 19V です。

#DSP #FPGA #MAX10 #Audio Processor #デジタルアンプ

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2019年11月25日(月) 22.0/11.9℃

Update: 05:54:09
サイクリング
今日もサイクリングは無しでした。
昨夜寝る前に考え事を始めちゃったらなかなか寝つかれなくて、今朝はなんとかかんとか 05:30 過ぎに起きれました。　もっと寝ていたいです。

Update: 18:25:51
プロジェクト「びっくりちゃん」
ここ2週間ほど趣味の工作関連についての書き込みがないけどどうしたのかなぁとご心配いただいている読者のかたがたがいるかどうかは知らないですが、実は新しいプロジェクトを発動して 結構色々とやっていたのですよ。
新しいプロジェクト名は「びっくりちゃん」です。＼(＾O＾)／ジャジャーン！

プロジェクトの内容はですね、FPGA にカスタムでデザインした MCU を組み込んでやろうと言うものです。　MCU コアの名前も「Bikkurichan」です。

2週間ほど前に C6745 と MAX10 を載せた新しい DSP 基板と新しいデジタルアンプが動いて、「さてこいつを今運用中の Audio Processor に組み込んでやろうかな」と思ったとき、ふと気づいたのです、今 PIC16F でやっているロータリーエンコーダーとか赤外線リモコンの受信とか7セグメントLEDの表示コントロールとかの処理を全部 MAX10 でやればいいじゃんと。　FPGA 初心者の私でも PIC16F でやっている処理をそのまま MAX10 に載せるのは、うーんと頑張ればできると思うのですが、それじゃあ面白くもなんともないので、だったら MAX10 にマイコンを組み込んでその上で処理を動かしてやろうと思ったのです。　そう言うわけで、ここ2週間、簡単な MCU の命令セットをデザインして、MCU コアを MAX10 に組み込んで、ハンドアセンブラでチョー簡単な LED チカチカプログラムを書いて、巧く動かせるかどうか実験していたのでした。

なんでわざわざ自分で MCU をデザインすることにしたかと言いますと、PIC16 をそのまま組み込むのは糞ダサいし、かといって世の中にあるオープンソースの CPU アーキテクチャは重すぎてオーバースペックで使い物にならないし、と言う理由なのです。　というか趣味なので出来合いのものを使っちゃダメでしょ。　大人の趣味は、プラモデル製作とはレベルが違うのですよ。　そこはできる限り一から自分で作らないとですよ。

とりあえずでデザインしたプログラムはこんなです。　r01、r02、でカウントして r03 の内容を IO 出力するってものです。　r03 の 0 ビットが LED に繋がれていて　 r03 がカウントされると LED がチカチカするって仕組みです。　MCU の動作クロックは、24.576MHz の 4倍 の 98.304MHz で、大体2秒サイクルでチカチカしてました。　LED が1サイクル点滅するには r03 が2回カウントされないといけないです。　r03 カウンタはループ 2457600 回に1回カウントしているので、逆算すると大体1命令 2.2 クロックで動作しています。　上出来ですね。

　loop: adi   r01, #1
　      cmi   r01, #24576
　      adi,z r02, #1
　      add,z r01, r00, r00
　      cmi   r02, #100
　      adi,z r03, #1
　      add,z r02, r00, r00
　      out   r03
　      jmp   loop

思ったより簡単に MCU が作れたので、自分でもびっくりです。　ただ、これからが大変なのですよ。
これから
　(1) MCU のアーキテクチャを固める
　(2) ちゃんとした命令セットをデザインする
　(3) コンパイラも作らないとね
と言う作業が待ってます。
(1) は、普通のタイプのプロセッサでは面白くないので、イベントドリブンなアーキテクチャにしてやろうと思っています。　割り込みみたいな従来のうざい仕組みは排除しようかなとも目論んでいます。　と言うか、イベントドリブンってこと自体が割り込み処理を包括しています。　当然ですが、今時はマルチコアですよね。
(2) は、RISC ベースで、2クロックに1命令を実行できるようにしたいなと思っています。　音声の信号処理を効率よく実行できる固定小数点の DSP 命令セットも組み込もうと思っています。
(3) が一番大変なんですよね。　C# で GUI ベースの簡単な IDE もどきを作って、VHDL の ROM コードを吐き出すようにしたいなぁ。

あ、ちなみにですが、プロジェクト名「びっくりちゃん」は、AKB48 Team8 の行天優莉奈さんの愛称から頂きました。

#FPGA #MAX10 #Audio Processor #プロジェクトびっくりちゃん

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2019年12月01日(日) 12.0/2.0℃

Update: 08:19:29
サイクリング
今日もサイクリングは無しでした。
03:00 に目が覚めて YouTube を観てたんですが、残念ながら 04:30 に目覚ましが鳴っても外に出る気にはなりませんでした。
いやぁ、寒いですよ。
なので、05:00 過ぎに二度寝しました。

Update: 18:52:38
プロジェクト「びっくりちゃん」
先日「FPGA にカスタムでデザインした MCU を組み込む」と書いてから、なんとなく構想が固まってきました。
やるべきことは、大きく分けて
　(1) MCU のアーキテクチャを固める
　(2) ちゃんとした命令セットをデザインする
　(3) コンパイラも作らないとね
でしたね。

(1) のMCUアーキテクチャ(最大型)は、こんな感じです。　あくまでラスボス的な最大型で(笑)、PIC のプログラムを組み込むくらいなら MCU コアを含むイベント制御ブロック1個と GPIO だけで十分です。
ちなみに、私が組み込もうとしている MCU では レジスター(REGISTERS)は、32ビット(16ビットもありかもね)で、256個あります。　ほとんどの処理はレジスターだけで事足りるので、イベント制御ブロックの中の RAM はオプションになります。　スタックとか配列処理とか必要になったら組み込みます。

(2) と (3) については、LLVM を使わせてもらうことにしました。　LLVM については、clang というと知っている人が多いと思います。　clang は、GCC の何か新げなやつと思っている人もいるかもしれないですが、ライブラリの互換性はあるものの、全く違うものと思って良いと思います。
LLVM の基本的なアイデアは、コンパイラーやその他ツール類をモジュール化して、色々と柔軟性を持たせようというものです。
構成としては、(間違っているかもしれないですが)大まかには、
　(A) 多種多様な高級言語をハード依存のない中間言語に翻訳する「フロントエンド」
　(B) 中間言語を最適化する「最適処理」
　(C) 中間言語を機械語に翻訳する「バックエンド」
　(D) 翻訳された機械語をライブラリと結合して最終的な実行形式にする「リンカー」
　(E) その他のツール
のようになっています。
前記の clang は、(A) の部分に入っていて、C、C++、Mac でお馴染みの Objective-C などをコンパイルしてくれるプログラムです。

LLVM を使わせてもらうことの最大の利点は、Eclipse 等の統合環境(IDE)があるところですね。　C言語で開発して、最適化された中間言語コードまで半自動で出力してくれます。　最高ですよね。　私がやらなくちゃいけないのは、バックエンドを書くことです。　これは大したことではないですね。
私の場合のバックエンドの処理は、中間言語コードを自分で設計した MCU の機械語に変換して、FPGA の ROM イメージ(VHDLとか)に出力することです。　上図の ROM ってところに組み込むコードですね。

それでは、その中間言語ってどなものなのかという点ですが、LLVM では LLVM Intermediate Representation(IR) というアセンブラに似た言語になります。
例として、ロータリーエンコーダーの回転方向をチェックしてボリュームを上げ下げする処理を書きますと、C言語ではこんな感じですかね。　この re_event_handler() は、例えば 10[ms] のタイマーイベントとか、GPIO ポートの pahse-A のビットが変化したというイベントとかが発生したときに イベント制御から実行されるようにします。 GPIO ポートのアドレスは、仮に 0x80000000 としておきました。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define  _RE_PHASEA    (0x00000001)
#define  _RE_PHASEB    (0x00000002)
unsigned int*  GPIO = (unsigned int*)0x80000000u;

volatile static unsigned int  re_oPhaseA;
volatile static unsigned int  volume = 0;

int  re_event_handler()
{
    unsigned int  v;

    // check the phase-A for the value change
    v = *GPIO & _RE_PHASEA;
    if (re_oPhaseA != v) {
        // save the current value
        re_oPhaseA = v;

        // check the phase-B at phase-A rising-up timing
        if (v) {
            // check the phase-B for the rotation direction
            if ((*GPIO & _RE_PHASEB) == _RE_PHASEB) {
                // volume up
                ++volume;
            } else {
                // volume down
                --volume;
            }
        }
    }

    return 0;
}

で、このプログラムを clang にかけて、中間言語で最適化するとこんな感じのコードが生成されます。　実際に自分で設計した MCU コードに落とす段階で もうちょっと最適化が必要ですが、ここまで自動でやってくれるのなら、あとは屁でもないですよね。

@GPIO = dso_local local_unnamed_addr global i32* inttoptr (i64 2147483648 to i32*), align 8
@re_oPhaseA = internal global i32 0, align 4
@volume = internal global i32 0, align 4

; Function Attrs: norecurse nounwind uwtable
define dso_local i32 @re_event_handler() local_unnamed_addr #0 {
  %1 = load i32*, i32** @GPIO, align 8, !tbaa !2
  %2 = load i32, i32* %1, align 4, !tbaa !6
  %3 = and i32 %2, 1
  %4 = load volatile i32, i32* @re_oPhaseA, align 4, !tbaa !6
  %5 = icmp eq i32 %4, %3
  br i1 %5, label %16, label %6

; <label>:6:                                      ; preds = %0
  store volatile i32 %3, i32* @re_oPhaseA, align 4, !tbaa !6
  %7 = icmp eq i32 %3, 0
  br i1 %7, label %16, label %8

; <label>:8:                                      ; preds = %6
  %9 = and i32 %2, 2
  %10 = icmp eq i32 %9, 0
  %11 = load volatile i32, i32* @volume, align 4, !tbaa !6
  br i1 %10, label %14, label %12

; <label>:12:                                     ; preds = %8
  %13 = add i32 %11, 1
  store volatile i32 %13, i32* @volume, align 4, !tbaa !6
  br label %16

; <label>:14:                                     ; preds = %8
  %15 = add i32 %11, -1
  store volatile i32 %15, i32* @volume, align 4, !tbaa !6
  br label %16

; <label>:16:                                     ; preds = %6, %0, %14, %12
  ret i32 0
}

なんでこれが屁でもないのかが分からないという人のために解説します。(笑)
なんかごちゃごちゃした魔法みたいな訳の分からないコードに見えますが、アセンブラがわかる人ならすぐに理解できますが、基本的に処理するべき命令は
　load
　store
　and
　icmp
　br
　label(命令じゃないけど)
しかないんですよ。　あとは全部飾りです。(笑)　つまり、上記の5つの命令を組み込めば、ロータリーエンコーダーの処理ができちゃうんですよ。　屁でもないでしょ！(笑)
実際のところ、マイコンでやっている処理なんて 上記の5つくらいの命令(あと足し算と、引き算と、掛け算が欲しいかも)がごちゃごちゃ組み合わされている程度のものなのですよ。　屁でもないでしょ？(笑)

#FPGA #プロジェクトびっくりちゃん #Audio Processor

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2019年12月08日(日) 10.0/0.5℃

Update: 09:15:32
サイクリング
今日もサイクリングは無しでした。
昨日は、今巷で面白いと噂の「鬼滅の刃」を Amazon Prime で見つけてしまって、26話一気観してしまいました。
毎朝どんどん寒くなっていませんかねぇ。　今朝なんか、水道の水が「冷たい」を通り越して「痛い」になってましたよ。(┳◇┳)

Update: 23:59:58
プロジェクト「びっくりちゃん」
実は、今週末は金曜日に休みをもらって、3連休でした。　金曜日は何もせずに一日だらだらして、昨日の土曜日は鬼滅の刃を一気観して、今日はプロジェクト「びっくりちゃん」のバックエンドの開発をやっていました。

プロジェクト「びっくりちゃん」のバックエンドは、
　(1) 今 PIC で動作しているプログラムを FPGA に載せた時に実行させるプログラムに書き換えて、
　(2) それを clang でコンパイルして LLVM-IR を吐かせて、
　(3) 生成されたアセンブラを Bikkurichan 用に変換できるようにするバックエンドを開発する
というなんともややこしい方法をとっています。　この方が Bikkurichan に組み込むプログラムもバックエンドも同時に開発できるし、どうしたら良いか分からなくて仕様がなかなか固まらい部分がイメージできるようになって効率が良いのですよ。
でもまだ完成までは先が長そうです。

Update: 23:59:59
FPGA のプログラミング
FPGA の開発では、Hardware Description Language (HDL) というハードウエアをプログラムみたいに記述する言語で書くのですが、代表的なのに VHDL と Verilog というのがあるんです。　歴史的には VHDL の方が古くて、仕様的にはガチガチの堅苦しい言語なのに対して、Verilog はC言語みたいにやわやわ系なんですよ。　今までは、私は VHDL を使っていたのですが、今週から Verilog に切り替えました。　そういうわけで、Bikkurichan も Verilog で開発します。
というどうでも良い宣言でした。(￣∀￣)

#FPGA #プロジェクトびっくりちゃん #Audio Processor

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2019年12月19日(木) 9.5/6.0℃

Update: 06:20:49
サイクリング
今日もサイクリングは無しでした。
起きたら 06:00 過ぎでした。
早起きできなくなってしまいました。
というか、早寝できなくなってしまいました。

Update: 19:06:32
プロジェクト「びっくりちゃん」
「屁でもない」って書いた割には時間かかってます。(≧Δ≦)
とりあえず、今 PIC16F で動いているファームウエアを LLVM-IR にして FPGA に組み込むアセンブラの仕様を決めているところです。
ほとんどの部分は何も考えることないんですけど、
　(1) サブルーチンコール
　(2) Phi ノード
の2点でつまづいています。

(1) については、Bikkurichan Core はスタックを持っていないしローカルメモリもレジスタにアサインされているので、従来の言語が持っているようなサブルーチンコールの機能をどうやって実現しようかと悩んでいます。
スタックを持たせようと思えばできるんですけど、そんなのなんか糞ダサいんですよね。

(2) については、アセンブラとしては概念が高級かつ抽象的なんですよね。
どの経路で分岐してきたかによって代入する値を変えるような時に使うみたいなんですが、Phi ノード命令を実行するためには実行履歴を保持しなくちゃいけないんですよ。　ループ処理の時によく出てくるんですよね。
アセンブラにするには、結局ジャンプ命令の組み合わせにするしかないんですよね。　何か他にいい方法がないのか思案中です。

他には、select 命令や switch 命令っていうのがあって、if 文とか switch-case 文で出てくるみたいなんですが、これもジャンプ命令の羅列にするしかないよなぁと思っています。

とは言っても本当に大したことなくて、演算命令や比較命令については signed と unsigned があって命令数が倍になっちゃうんですけど、今のところ組み込む予定の命令の数は 60 弱ってとこです。　命令コードは8ビットとってあって 256 命令までいけるのですが、余裕のよっちゃんですわ。
余った分は、拡張命令やマクロ命令みたいに使えるようにできたらいいなと思っています。

命令長については、32ビットの固定長にしたかったのですが、16、32、48 ビットの可変長にすることにしました。　でも、常に48ビットをフェッチするようにして、命令フェッチは1クロックで済ませます。(￣∀+￣)　当然ですが、命令実行中に次の命令をフェッチしますよ。

#FPGA #プロジェクトびっくりちゃん #Audio Processor