Page 8

Raspberry Pi 3とMAX 10間のインターフェース方法　459

●はじめに

　Raspberry PiとMAX 10（MAX10-FB基板）を組み
合わせることができるMAX10-EB基板のハードウェア
について，前章で解説しました．本章では，Raspberry
PiとMAX 10の間の具体的なインターフェース方法
について説明します．
　さらに，Raspberry Pi側のアプリケーション・プ
ログラムの作成方法と，MAX 10側のFPGAハード
ウェア，およびMAX 10内のNios II用プログラムの
構成例についても説明します．本章の技術情報をマス
タすれば，オリジナルのシステムを構築できるように
なるでしょう．
　本章で説明するRaspberry Piとしては，Raspberry
Pi 3 Model Bを使用することを前提としています．
その立ち上げと設定方法はAppendix 3を参照してく
ださい．なお，基本的に本章の内容はRaspberry Pi 2
Model Bにも適用可能です．

Raspberry Pi 3とMAX 10間

のインターフェース方法

●Raspberry PiとMAX 10のインターフェー

スはSPI通信

　Raspberry PiとMAX 10の間のインターフェース
信号としては，Raspberry Piの拡張基板を組み合わ
せることも考えると，それら拡張基板類があまり使っ
ていない信号を，なるべく少ない本数だけ使うべきと
考えました．

　ここではインターフェース信号として，図1に示
す4線式SPI（Serial Peripheral Interface）通信信号だ
けを使うことにします．
　Raspberry Pi側をSPIマスタ，MAX 10側をSPI
スレーブとします．
　SPI1_CE2_Nはスレーブ選択信号（負論理），SPI1_
SCLKはSPIクロック，SPI1_MOSIはマスタ側送信
データおよびスレーブ側受信データ，SPI1_MISOは
スレーブ側送信データおよびマスタ側受信データで
す．
　MAX10-EB基板の上のはんだジャンパを使って，
図1に示す4本の信号が，Raspberry PiとMAX 10
の間で接続されるようにしてください．

●Raspberry Pi上のSPI機能モジュールは

AUX SPI0を使う

　図1に示す信号線を使用する場合，Raspberry Pi
側のSPI機能モジュールは，メインのSPI機能モ
ジュールではなく，補助（Auxiliary）周辺機能の中の
SPI機能になります．補助周辺機能の中には1組の
Mini UARTと2組のSPI（AUX SPI0とAUX SPI1）
が入っていますが，ここではAUX SPI0だけを使い
ます．
　Raspberry PiのGPIO端子上の名称としては，
AUX SPI0とAUX SPI1は，それぞれSPI1とSPI2
に対応付けられているので混同しないようにしてくだ
さい．ここで使用するRaspberry Pi上のSPIモジュー
ルは，SPI1すなわちAUX SPI0になります．

本書付属DVD-ROM関連データ

DVD-ROM格納場所

内容

備考

CQ-MAX10¥Projects¥
PROJ_NIOSII_RASPI

Raspberry Piと通信しながら連携動作するMAX 10のプロジェクトのひ

な形（Quartus Prime用，Nios II EDS用）

MAX 10側

CQ-MAX10¥RaspberryPi¥
CQ-MAX10.tar.gz

① Raspberry Piのホーム・ディレクトリ下に作業用ディレクトリ/home/

pi/tempを作成し，本ファイルをその下に置いて解凍（tar xvfz CQ-

MAX10.tar.gz）する．その後，解凍してできたディレクトリのうち/

home/pi/temp/CQ-MAX10/MAX10を，/home/pi/CQ-MAX10/の下に

コピー

② /home/pi/CQ-MAX10/MAX10が，MAX 10とのSPI通信テスト用GUI

アプリケーションのプロジェクトのひな形（Raspberry Pi上のQt Creator

用）

Raspberry Pi側（本章では，

このプログラムを作成する

具体的な手順を解説する．

本データは参考用の完成版）

第

章

高速SPI通信によるインターフェースと，

Qt CreatorによるGUIアプリの作成

MAX10とRaspberryPiの

連携方法