FPGA Projekt einrichten

  1. Programme mit Lizenzen herunterladen (quartus, questasim)
  2. Projektordner erstellen (siehe Intro): synthese, vhdl, simulation, code
  3. Mit quartus Projektdatei erstellen (*.qpf), ablegen in synthese-ordner
  4. VHDL Code schreiben (*.vhd) oder Schema (*.bdf) über Menu Symbol Tool zeichnen. Pin müssen zugewiesen werden. Dateien ablegen in vhdl-odner
  5. Datein ins Projekt einbinden: Menu Assignments/Settings /Files
  6. Eine Datei muss Top-Level sein. Auswählen per rechte Maus > set as top-level
  7. Pinzuweisung (Laden datei.tcl aus ordner synthese) aktivieren über
    Tools/Tcl Script/ Run
  8. Kompilieren bzw. Synthese mit Processing/Start Compilation (*.sof)
  9. Projekt auf Board laden: (Schalter auf Board auf „RUN“)
    Tools/Programmer  (ev. Projektdatei.sof zufügen) start
    Fehlt die Lizenz, kann man nicht auf start drücken

Repository erstellen: Anleitung

Programme installieren
– Git
– Github: Ist die GUI für unter Windows

Konto auf öffentlicher Plattform
– Auf einer Plattform (z. B. Github) Konto errichten (user, email, passwort)
– Öffentliche Plattform: Pullen darf jeder vom Projekt, ohne passwort
– Pushen verlangt einen Namen und ein Passwort
– Repository ohne Lizenz: Man darf den Code nicht brauchen

Schritte lokale Synchronisation
– Auf Plattform den SSH-pfad kopieren
– lokal an Ort gehen, wo Hauptverzeichnis hinkommen soll.
Liegen bereits Ordner, dann diese wegkopieren und zuerst Repository anlegen
Windows:
Mit GUI Github auf + und dann Clone auswählen, Projekt anwäheln

git clone https://github.com/<user>/projektname.git

– Falls bestehende Ordner wegkopiert wurden, diese nun dem Projekt zufügen:
Windows:
Mit GUI Github auf + und add und die kopierten Dateien auswählen
der Committext kann direkt zugefügt werden

git status
git add <file>
git commit -m "text"

– gitignore ausfüllen

*~   für alle backupts
*o   für objektdateien

directory/**/*     ignoriert dieses Verzeichnis, ausser:
!directory/blabla/datei.xxx   ausser dieser Ordner oder diese Datei

– Daten hochladen aufs Repository
Windows:
Über sync (oben rechts)

git pull
git push

Repository löschen

rm -rf .git

VHDL-Projekt Datenstruktur und Programme

Ordnerstruktur
Synthese (oder quartus)
.    – Projektdatei:              projekt.qpf
.    – Pinzuweisung:         datei.tcl
.      [Ordner output_files] wird durch Synthese generiert
.      – synthetisiertes File für FPGA:    datei.sof
.      – kompiliertes File für Memory:   datei.pof
VHDL (oder source)
.    – Es braucht ein Top-Level   top.xxx (rechte Maus) Rechte zuweisen
.    – Schaltpläne:            datei.bdf
.    – importierete Blöcke (IP):   datei.qpf
.    – eigene Blöcke        datei.vhd
.   – testbench:               tb_datei.vhd
Software
.    – files.c
.    – files.h
Simulation (oder questasim)
.      Ordner questasim
.             – Simulatondatei:   test_midi.mpf
.             – Signaldatei:          wave.do
.            [Ordner work]        wird durch questasim generiert
.      Ordner script (Verzeichnis zum Aufrufen der Simulation)
.              – compile.do
.              – test_input.txt
.              – test_output_results.txt

……………………………………………………………………………………..

FPGA Synthese: Quartus
Das Programm Quartus von altera (lizenz) ist sehr mächtig. Ohne Lizenz, kann die Datei nicht auf das FPGA geladen werden.
In der Synthese werden die Pins zugewisen, die Verbindungen gelegt, das FPGA-Innenleben designt.

Die Synthese dauert sehr lange. Nach dem Synthetisieren wird der Stream auf das Board oder auf den Flash-Memory geladen.

home/bin/quartus_x.sh

 

Simulation: Questasim
Das externe Programm questasim ist ein ausführliches Simulationsprogramm.
Quartus selbst wird mit Modelsim mitgeliefert, das jedoch begränzt in der Anzahl zu simulierenden Blöcke ist.

Simuliert über Testbenches, die man über die Konsole per Script ausführt.

 

debian auf raspberry pi 2

Debian auf SD-Karte laden

Schritte von Juan:

  1. Download and extract the jessie-rpi2-*.img.gz to get an .img file
  2. On any debian-based linux type sudo apt-get install bmap-tools  and install it.
  3. Then type sudo bmaptool copy –nobmap jessie-rpi2.img /dev/sdx  (Change yourlocation to the location of the .img file and sdx for the letter where the SD is mounted, if you don’t know it type sudo fdisk -l  and look for it).
  4. Wait until it finishes and then put the SD on your rp2.

Erster SSH-Login zum Konfigurieren

  • Das RPi durch Ethernet mit dem Router verbinden und dann am Strom anschliesen zum booten.
  • Auf dem Router prüfen, welche  IP-Adresse das RPi bekommen hat (durch Namen der Maschine)
  • $ ssh root@192.168.1.158 mit Passwort debian

Grundsystem konfigurieren

  • Kontos für ale und katrin erstellen. Login ohne Passwort, nur mit key.
    • adduser katrin  (+ale)
    • auf Linux, SSH-key generieren: ssh-keygen  (fragt um ein Pfad)
    • scp id_rsa.pub katrin@192.168.1.158:.ssh/  (+ale)
    • auf den rpi: cat id_rsa.pub >> .ssh/authorized_keys
    • Zugangsrechte für ~.ssh/*  auf r–  setzen
  • kein login für root und nur key login für den users:
    • edit /etc/ssh/ssh_config ,
    • PasswordAuthentication no  und PermitRootLogin no  setzen.
  • Auf dem Router, Port forwarding für https einrichten

Owncloud installieren

  • die externe festplatte in /etc/fstab  hinzufügen
    • die uuid der festplatte mit blkid  auslesen
    • in /etc/fstab die folgende Zeile hinzufügen:
      UUID=375cae2c-e89e-45ef-80f3-ee65e54b27e2 /mnt/data ext4 defaults 0 2
    • ln -s /mnt/data/owncloud /var/www/owncloud/data  (falls data/ bereits exisitert, zuerst umbennen und dann den inhalt in den neuen data/  verzeichnis kopieren; es scheint nicht möglich zu sein, auf andere laufwerke zugreifen)
  • user owncloud  in der datenbank hinzufügen:
    $ mysql –user=root –password mysql
    create user ‚owncloud’@’localhost‘ identified by ‚owncloud‘ WITH GRANT OPTION;
    GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO ‚owncloud’@’localhost‘;
    SELECT User FROM mysql.user;
    create database owncloud;
  • Community Debian Repository von Owncloud hinzufügen und das neuste Owncloud installieren
  • php5-mysql  dazu installieren
  • Frage: sollten wir nginx statt apache brauchen? (http://etapien.com/guides/how-to-install-owncloud-on-debian-7-with-nginx/)
  • 192.168.1.158/owncloud/ aufrufen, admin konto erstellen und unbedingt auf |> clicken um mysql als datenbank auszuwählen.
  • port für SSH auf nicht Standard setzen (22; https://www.adayinthelifeof.nl/2012/03/12/why-putting-ssh-on-another-port-than-22-is-bad-idea/)

  • Securing MySQL: MySQL ships with a few conveniences that are supposed to be removed when put on a real server, to do that type:
    sudo mysql_secure_installation

DNS

  • You need to log into your Domain Registra’s account and set the A-record for your domain (mysite.com) to point to your router’s public IP address.

SSL

  • https://blog.hasgeek.com/2013/https-everywhere-at-hasgeek/
  • https://hallard.me/enable-ssl-for-apache-server-in-5-minutes/
  • http://www.startssl.com/?app=1

VPN

  • You’ll need to forward port 1194 (UDP traffic) to your Raspberry Pi’s internal IP address.
  • Install openvpn
    • http://readwrite.com/2014/04/10/raspberry-pi-vpn-tutorial-server-secure-web-browsing
    • http://www.raspberrypihelp.net/tutorials/1-openvpn-server-tutorial
    • http://www.linuxuser.co.uk/news/create-a-vpn-with-the-raspberry-pi

WIFI als LAN-Verbindung zu Raspery Pi einrichten

  • wicd-curses  installieren (network manager)
  • die netdev  gruppe für beide users hinzufügen
  • das wifi sollte automatisch erkannt werden, falls nicht:
    • sudo iwlist eth2 scan  zeigt alle access points
    • in der Preferences von wicd wlan0 als device setzen und wicd neu starten

How to get the wifi to work: http://sjoerd.luon.net/posts/2015/02/debian-jessie-on-rpi2/#comment-2210d3fbce30bfee22ad73d751a14d31$

Andere programme

  • usbutils  for lsusb
  • vim
  • sudo update-alternatives –config editor
  • sudo nmap -sP 192.168.1.0/24  to discover the ip addresses around you

stream bearbeiten

token
Aufteilen des Streams in Pakete.
Die Paketunterteilung erfolgt über intelligente Funktionen.
Die Token an sich haben noch keine Bedeutung, es sind uninterpretierte Pakete.

parsen
Nennt man den Vorgang, der den Paketen (Token) eine Bedeutung zuteilt.
Es ist die Interpretation der Pakete.


Mit den Pipe-Operatoren < und > können streams übergeben werden.
Dies kann als Parameter für ein anderes Programm oder in eine Datei sein.

Dateiablage Linux

root/bin               Programme für OS, Konsole                   Bsp. bash, cat, rm
root/home/        Dateien von Users
root/opt              Programme selbst installiert               Bsp: Nios, Questsim, altera
root/etc/             Konfiguarationsdateien
root/sbin            Programme für Kommunikation          Bsp: dhcpclient, wpa_cli
root/sys              Systemprogramme
root/usr              Programme über install installiert        Bsp: ADB, cpp, blabla

Systempfad und Umgebungsvariabl setzen

Programme werden von ihrem Ordner aus gestartet.
Will man Programme von überall her ausführen können,
muss der Pfad der Pfadvariable  übergeben werden.

Pfad der Pfadvariable zufügen

PATH=$PATH:/home/katrin/bin

– Der Pfad wird immer vom root aus angegeben
– Pfade werden voneinander durch  : getrennt
– Die alte PATH-Variable ($PATH) muss  genannt werden.
Der neue Pfad wird nach Doppelpunkt angehängt

Pfad in .bashrc setzen

#include programm-paths 
export PATH=$PATH:/opt/altera/13.0sp1/quartus/bin

.bashrc liegt im home als versteckte Datei

Variable (in Windows) als Systemvariable setzen

System und Sicherheit/ System /Erweiterte Systemeinstellungen
In diesem Popup hat es ein Button: Umgebungsvariablen

Anklicken und der Variable einen Namen geben: LM_LICENSE:blabla_5
Der Variable einen Wert geben:  blaba@blume.aus.ch: 563

Script Linux

Ablegeort

home/katrin/bin


Ausführen (bei Ablageort)

./<script>.sh

Im Verzeichnis selbst wird mit ./ das Script ausgeführt.


Script der PATH-Variable zuweisen 

PATH=$PATH:/home/katrin/bin

Mit gesetzer Pfadvariable kann das Script von überall her aufgerufen werden.


Ausführen Script überall

<script>.sh


Inhalt

#!/bin/bash

# add programm to global path
PATH=$PATH:/opt/ACA_166

# go to directory
cd /opt/ACA_166/

# open programm
java -jar ./QDAca.jar

Hier wird nicht der Script-Pfad, sondern das auszuführende Programm dem Pfad zugeteilt.

Script als ausführbar definieren

chmod +x name.sh

Parameter per Konsole mitgeben

#!/bin/bash

# Ausgabe in Konsole
echo $1 "anzahl_messungen"
echo $2 "anzahl_wiederholungen"

for o in `seq 1 $1`
do
    # packetlength ist eine lokale Variable
    for packetlength in 100 400 1400 1500 \        
    do
         # Ausgabe Konsole aktuelle Paketlänge
         echo $l
         for i in `seq 1 $2`
         do
            iperf3 -c 10.4.30.50 -l $ packetlength
         done
    done
done

– echo gibt string an Konsole aus
– $.. sind Variablen
– echo $.. fordert eine Eingabe per Konsole mit whitespace (Enter oder Abstand)

script.sh  5  2

Wenn man die Parmeter vergisst, fragt das Programm beim Start danach
// ]]>

Aliases in Linux

– Alias ersetzen Befehle durch ein Keywort
– Der Aufruf des Keyworts startet den Befehlt- Aliase müssen im home/.bashrc  eingetragen werden
– Aliase können nicht nur die Argumente enthalten (ohne Programm)

Syntax

// keyword = endocsope, Befehl = ssh
alias endoscope = "ssh root@192.168.17"

// Aufruf des Befehlts
endoscope

Alias setzen

gedit   home/katrin/.bashrc
# Aliase
alias endoscope='ssh root@192.168.17'

source ~/.bashrc