【老物新用】Mojo V3 FPGA 在 Ubuntu 上的开发环境搭建

今天翻出一个12年前老物件（虽说是12年前，其实是两三年前买的），是一款 FPGA 开发板，还记得自己当时因为修这个开发板,使用烙铁风枪的水平突飞猛进。 这款板子还是比较坑的，DC接口居然只能接5V，当时公司里面只有9-12V的适配器，插上去就一股电子元器件的清香。拿万用表打了一下，好家伙直接一带一路，烧掉一个稳压（AMS1117）、两个LED、一个SPI Flash、一个FPGA芯片（XC6SLX9）。很感谢当时在M5的同事，帮我找到了这么多坏的元器件，不然我还以为只是一个稳压坏了。

这老物件，生产它的公司 Embedded Micro已经无了（貌似是转生成Alchitry了，有机会把板子买过来试试），官网也无了，这些资料也只能在Internet Archive上找到，还是很感谢这个网站的存在，已经捐了10刀作为感谢，希望这个网站能继续运营下去。

捐赠照片

对我来说，FPGA（现场可编程逻辑门阵列）一直是电气工程设计中排行老二的领域（老大是制造芯片，那个我还远远做不到），在高中的时候就开始接触，直到大学的时候第一次去Seeed Studio实习，跟同事们聊起FPGA时，我们一致认为FPGA是一个很有意思的领域，但是门槛太高，学习成本太高：

—— “我搞过FPGA”
—— “歪日，牛的，兄弟”
—— “这碉板子贵的一批”
—— “多少钱”
—— “便宜的都得好几百”
—— “……我还是琢磨公司的XIAO吧”

这玩意儿不是简单地修改代码就能运行起来的，不仅仅是“玩”，FPGA 使用自己的语言（通常是 Verilog 或 VHDL）进行编程，使用基于同步硬件的技术，并使用极其复杂的软件开发。

Mojo V3 FPGA 开发板概况

• 1 个 Xilinx Spartan6 FPGA
• 8 个可编程的 LED
• 84 个 I/O 引脚。
• 1 个 Atmel AVR 32U4 MCU。
• 1 个 flash memory chip 用于存储 FPGA 配置数据

XC6SLX9 FPGA 是开发板的核心，它的内部有：

• 9,152 个逻辑块
• 16 个 DSP 切片
• 576 KB RAM
• 102 个 I/O 引脚

我估摸着这应该是世界上第一个把FPGA和MCU结合在一起的开发板，之后的都是什么ARM+FPGA、ESP32+FPGA的设计，也都是参照这个设计的，让MCU可以把比特流文件从SPI Flash中烧录到FPGA里面，就不需要额外的 JTAG 线了。（赛灵思一个原厂JTAG实在是贵的不行，就相当于买一个FPGA一样，仿制的也贵的离谱）

我也想借着闲赋在家的时候，整理整理这个FPGA的基础使用方法。板子的环境搭建我就放在【老物新用】这个栏目里面，具体的知识我再另外开设一个栏目。

Xilinx ISE WebPACK 安装

AMD FPGA ISE Archive

这个软件是 Xilinx 早期的 FPGA 开发软件 ISE，现在已经不再维护了。也是神奇，之前接触FPGA还是赛灵思，转眼就被按摩店收购了。收购赛灵思之后感觉按摩店都起飞了，估计是用了不少赛灵思的IP核。

进入到这个网页，找到14.7（14.7的Win10版本就是VirtualBox虚拟机），ISE Design Suite - 14.7 Full Product Installation，Full Installer for Linux (TAR/GZIP - 6.09 GB) MD5 SUM Value : e8065b2ffb411bb74ae32efa475f9817，点击该选项，跳转到AMD登录界面，登录完成后即可下载。

下载完成后，解压到一个目录，然后进入到该目录，执行 ./xsetup，然后一路下一步，到选择产品的时候需要选择ISE WebPACK即可，等待安装完成。

注意需要添加License，这个License可以在Xilinx官网申请，也可以在网上找到，我这里就不提供了。

建议是使用shell脚本启动环境：

# /opt/start_ise.sh
#!/bin/bash
# Xilinx ISE WebPACK
. /opt/Xilinx/14.7/ISE_DS/settings64.sh >/dev/null 2>&1
ise & >/dev/null 2>&1

然后给这个脚本添加执行权限：

sudo chmod +x /opt/start_ise.sh

Mojo Loader 和 Mojo IDE 安装

IcingTomato/MojoFPGA - GitHub

这个是我以前下载的 Mojo Loader 和 Mojo IDE 的程序，上传到了 GitHub 上留作备份。这两个程序一个是用来烧录 FPGA 的，另一个是用来编写代码的。

将 mojo-ide-B1.3.6-linux64.tgz 和 mojo-loader-1.3.0-linux64.tgz 下载到本地，解压到一个目录，然后进入到该目录，执行 ./mojo-ide 和 ./mojo-loader 即可。

要注意的是，Mojo IDE 需要JDK8，如果没有安装的话，可以使用 sudo apt install openjdk-8-jdk 安装。

我这边为了方便，把这两个程序解压到了 /opt/ 目录下，然后创建软链接：

sudo chmod +x /opt/mojo-ide-B1.3.6-linux64/mojo-ide
sudo chmod +x /opt/mojo-loader-1.3.0-linux64/mojo-loader
sudo ln -s /opt/mojo-ide-B1.3.6-linux64/mojo-ide /usr/bin/mojo-ide
sudo ln -s /opt/mojo-loader-1.3.0-linux64/mojo-loader /usr/bin/mojo-loader

这样就可以在终端中使用 mojo-ide 和 mojo-loader 命令了。

Mojo Loader 使用

打开终端，输入 mojo-loader，然后选择你的 FPGA 开发板，然后选择你的比特流文件，然后点击 Erase，等待擦除完成后即可点击 Load 将bin文件加载到Flash。

Mojo Loader

Mojo IDE 使用

建议是使用shell脚本启动环境：

# /opt/start_mojo_ide.sh
#!/bin/bash
# Xilinx ISE WebPACK
. /opt/Xilinx/14.7/ISE_DS/settings64.sh >/dev/null 2>&1
mojo_ide & >/dev/null 2>&1

然后给这个脚本添加执行权限：

sudo chmod +x /opt/start_mojo_ide.sh

Mojo IDE