ソフト・マクロのCPUでLinuxを動かす（前編）　――FPGAベースのボード・コンピュータを設計する

● コンフィグレーション回路

　SRAMベースのFPGAでは，回路データを保存するコンフィグレーションROMが必要です．FPGAメーカが提供する専用ROMを使用するのが一般的ですが，今回はリモート・コンフィグレーションの機能を実現するために，東京エレクトロンデバイスの「TE7720」と汎用フラッシュ・メモリを組み合わせた構成を採りました．

　TE7720は，Xilinx社のFPGA向けコンフィグレーション制御LSIです．汎用フラッシュ・メモリに記録されたコンフィグレーション・データをFPGAに書き込む機能を持ってます（図4）．

　TE7720は，CPUバスにも接続可能です．FPGAのコンフィグレーション・データで使用しないメモリ領域は，CPUから使用できます．このため，FPGA専用ROMを使用する場合と比べてコストを下げられました．

　CPUからフラッシュ・メモリをアクセスする機能を使うことで，FPGAのリモート・コンフィグレーションを実現できます．LANやシリアル・ポートなどを使ってコンフィグレーション・データを送り，フラッシュ・メモリを書き換え，再起動すれば，新しい機能として動作します（図5）．

図4　コンフィグレーション回路の動作
TE7720を使い，フラッシュ・メモリへのFPGAコンフィグレーション・データの書き込み，フラッシュ・メモリからのFPGAのコンフィグレーション，ソフト・プロセッサのためのプログラム読み出しを行う．

図5　リモート・コンフィグレーション
LANやシリアル・ポートなどを使ってコンフィグレーション・データを送り，フラッシュ・メモリを書き換え，再起動すれば，新しい機能として動作する．