ここからは自作CPUを実際にFPGA上で動かす方法について見ていきたいと思います。Verilog HDLで作成した回路をFPGA上で動作させるには、まず回路の入出力端子をFPGAのどのピンに割り振るかを定義する必要があります。Quartusにはピンプランナーというツールがあるので、そのツールを使ってCPUの端子をFPGAの持つピンに割り振っていきます。

Quartusのメニューから「Assignments」->「Pin Planner」を選択します。

ピンプランナーが開きます。プロジェクト作成時に指定したFPGAの型番に従って、実際のFPGAデバイスのピン配置などが表示されます。

設定する端子の”Location”の列をダブルクリックすると以下のようになります。この状態で入力欄の右端に表示されている下向きの三角マークをクリックすると実際のFPGAデバイスが持つピン名リストが表示されます。

デバイスのピン名リストが表示されるので、その中から端子と接続したいピン名を選択します。FPGAデバイスのどのピンを使用すれば良いかはFPGA基板のマニュアルなどを見て決めます。

例えば私が動作確認に使用したFPGA基板上では50[MHz]のクロック発振器がFPGA (EP3C16F484C6)の”G21″というピンに接続されていました。クロック信号を”clk”端子に入力するために、以下の設定では”clk”端子の”Location”列に”G21″を割り振っています。

残りの端子についても同様にピンを割り振っていきます。