PC至FPGA的通信方式选取——Virtual JTAG

近几日都在学习PC和FPGA的通信。选择Virtual JTAG的原因是因为其符合我的硬件资源，而不是因为高效或者低成本。
由于自己之前毫无做过硬件接口的经历，所以这次的通信方式选择完全就是一个无厘头。下面是之前的通信方式选择结果。

rs232通信方式
1、即时在开发板上有MAX232电平转换芯片，但是
2、我没有USB-RS232的线，无法通信。

USB通信方式
1、板子上具有ISP1362的芯片；
2、具有与USB Host配套的母口（这个母口没法和我laptop的母口相连）；还有一个是USB Device，没有这种线（后来发现是有的，和USB-blaster一样）。
3、但是这个USB Device port is used for Nios ii 操作系统，编程过程中可能需要用到RS232串口通信，当用到这种方式进行通信的时候，其实又回到了问题方式1，暂时考虑中……

Ethernet 通信方式
1、有接口网线；
2、在DE2_user_manual的示例文档中仍然有用到Nios II操作系统，没办法只能自己先学学了。Nios II

再加上项目组之前就用的是网络发送数据，我见研二师兄LWJ也在其电脑上发送过Yes和No的指令，中间的连线用的是网线，所以就采取目前拥有的硬件条件进行编程吧，网线+DE2 开发板（电源）+JTAG下载线+VGA视频线+显示器。

当开启了学习Nios II的学习短暂高潮之后，由于博文《基于Qsys的第一个Nios II系统设计》中也用的是DE2的开发板，然后和我的需求差不多——在FPGA上建立操作系统，然后进行数据接收，和数据发送。因此博文《基于Qsys的Nios II流水灯系统设计》也接着学习，但是在我的板子上实现的过程中，接连出现了SDRAM外设的引脚在LED.bdf文件中接不出来，Symbol LED_BASE Can`t be resolved，Expected TimeStamp 和TargetDevice ID 不匹配的情形，第一个问题是在Qsys设计过程中需要把器件进行导出，在Export一列要填上名字，第二个问题添加#include<io.h>，但是花了一天多的时间也没能解决后两个问题，所以就感觉陷入窘境——就连一个最简单的流水灯显示，也做不了——我一贯认为是没能理解原理方法的后果。

然后，求教了研二师兄LWJ，改用网络数据直接发送，中间可能不会经过操作系统出错的问题，毕竟他要比我有经验。然后他介绍了socket 编程，UDP数据包，还告诉我DE2的官网上有设计资源教程，在上面去学习，最后给我发送了一个编写UDP包的文档<基于ubuntu的[流汗]>，到18号再继续教我怎么发送数据包。但是后来搜索发现UDP包和socket编程的又要牵涉到TCP/IP的协议规则（不懂这些协议对于调试是很成问题的），然后就逐渐放弃了这种方式。这样就开始了另一种路径，“参看官方Demo示例，然后再进行改编”，昨晚上开始测试了官网上的web_server程序，然后今天开始测剩下的demo。

DE2_USB_API 演示面板控制FPGA的可供显示IO,包括 LEDR, LEDG, LCD, VGA, 7-SEG,SDRAM, Flash等
DE2_NIOS_DEVICE_LED 由于无法安装USB设备，所以这个demo在PC端无法进行控制。
My_First_NiosII 下载程序到Nios II 上，演示了闪烁LED的程序。
DE2_TOP 把FPGA上的所有IO口都利用了起来，作为开发模块的起始。
DE2_Synthesizer 有钢琴演奏程序，在VGA线上有视频输出，Line Out 上有音频输出。
DE2_i2sound 运行音频接收，录音和播放的过程，但是由于没有麦克风设备，没有测试结果。
DE2_Default FPGA测试我能测试到的所有输入输出设备。包括视频，LED，数码管及音频线路。
DE2_SD_Card_Audio 演示了从SD(FAT16)卡上读取wav文件，并通过Line Out 播放出去。
DE2_NET 在FPGA上进行网络数据包的接收，Packet。其说可以进行显示，但是我不知道是不是LED还是LCD或者是其它形式的展现。

官方在制作demo的时候，非常详细，除了功能描述（同上，不过是英文的）外，还有英文描述。

原本寄希望于DE2_NIOS_DEVICE_LED中能找到学习样例的，真让人惭愧，无法安装那个自己新建配置的USB Device口端的设备。后来在DE2_USB_API中，开始发现了一个特别好适合的情形，我可以通过PC客户端的应用程序ControlPanel.exe，就可以控制FPGA的数码管、LCD、LED和RAM以及VGA视频口等内容，就这样情有独钟的看上了她，将她作为模板学习。

在其头文件中发现了USB-JTAG module，其中有TDI，TDO引脚，在DE2_user_manual文档中并没有搜索到，但是在官方设计资源DE2_Pin_assignment.csv中查到了其为JTAG引脚，总共有5个，分别是

TDIPIN_B14TCSPIN_A14TCKPIN_D14TDOPIN_F14TD_RESETPIN_C4

然后这就是标准的JTAG通信了吗？既然JTAG信可以下载程序，那么发送接收命令也是可以的，而且用了JTAG下载线还可以省去网线，一举多得！然后就在中午的时候，开始搜索“JTAG FPGA 通信”。先选择了观看视频“第一讲虚拟JTAG与FPGA通信原理-网络教室-AET电子技术应用网”开始接触到virtual JTAG的概念，然后换用了一个平台把所有的视频看完，结果发现这就是在上JTAG的知识普及课，对于具体的编程及工程应用，没讲得特别详细，所以没有寄希望于这套视频，后来发现博主在EDN的文章也没有具体到步骤化的程度。然后virtual JTAG再继续搜，“特权同学”和“Ripple”博客，就出现了。尝试了第一把《项目日志4——AD调试（Virtual JTAG）》，配上自己的SW开关，通过测试！（小改其中的ByteBlaster为usb-blaster，参考博主coyoo的文章）既然PC可以接收数据，那么发送数据也应该可以做到，再结合其介绍的TCL工具，想必也不难，而且TCL还可以能跨平台进行界面设计。“特权同学”推荐了学习来源于ripple，所以就找到了原博主ripple在AET的个人主页。

明天开始学习！

2015年7月15日11时59分32秒