🍒 Cherry Syn チュートリアル 第2章

この章では、Cherry Syn を使って Tang Nano 9K 上で LED を順番に点滅させる回路を設計・合成し、実際に動作させる方法を紹介します。

🧪 例題コード：tutorial2_1.chc

process blink(
    clkin uint#1 pin<52> period<37> clk,
    rstin uint#1 pin<3> iostandard<LVCMOS18> pullup rst,
    out uint#6 pin<10,11,13,14,15,16> latch leds)
{
    uint#6 a = 0b000001;

    while (1) {
        for (uint#24 i=0; i != 13500000; i++) ;
        a = a#(4..0)@a#(5);
        leds = ~a;
    }
}

このコードは、6ビットの LED を順番に点灯させる回路です。
クロックは 27MHz（period=37）、LED はピン 10〜16 に接続されています。

🔧 Cherry Syn で合成する

• Cherry Syn に上記コードを入力するか、tutorial2_1.chc をクリックして自動入力。
• Synthesis ボタンをクリック。
• 以下のファイルが生成されます：
  • blink.v（Verilog HDL）
  • blink.cst（ピン制約ファイル）
  • blink.sdc（タイミング制約ファイル）

🛠 Gowin FPGA Designer の使い方

1. File → New で「FPGA Design Project」を選択し、プロジェクト名を入力 → Next
2. Select Device で GW1NR-LV9QN88PC6/15 を選択、Device Version は C → Next
3. Finish を押してプロジェクト作成
4. プロジェクト名を右クリック → New File → Verilog File → ファイル名を入力 → OK
5. 同様に Physical Constraints File（.cst）、Timing Constraints File（.sdc）も作成
6. それぞれのファイルに Cherry Syn が生成した内容をペースト → セーブ
7. Run All ボタンで合成・マッピング・配置配線・Bitstream 生成
8. Tang Nano 9K を USB で PC に接続 → Programmer ボタンを押す
9. Cable Setting が表示されたら OK → Program/Configure を押す
10. LED が順番に点滅すれば成功！

🌟 解説ポイント

• a = a#(4..0)@a#(5); はビットの循環シフト
• leds = ~a; により、1ビットだけが OFF になるよう反転
• for ループは遅延用。FPGA 上ではカウンタとして展開される
• pin<...> や iostandard<...> は .cst に反映される

🎮 Tang Nano 9Kで遊ぼう

Cherry Syn を使えば、HDL・ピン制約・タイミング制約を一気に生成できます。
Tang Nano 9K の LED を自在に操ることで、回路設計の楽しさと詩的な美しさを体感しましょう。

次回は、スイッチ入力や RAM を使った例題にも挑戦してみましょう。