этом их энергопотребление значительно ниже. Это делает FPGA весьма привлекательнымивтакихобластях,каккомпьютерноезрение,шифрование,цифровая обработка сигналов, моделирование физических и химических процессов, искусственный интеллект, т. е. там, где требуются высокопроизводительные параллельные вычисления. Предоставляемые фирмой Altera обучающие материалы, SDK и BSP для OpenCL позволяют максимально быстро начать писать под FPGA без знания HDL-языков, с которыми многие программисты даже не сталкиваются. Таким образом, стандарт OpenCL выводит разработку приложений под FPGA на новый уровень, позволяющий им конкурировать с GPU и CPU по всем параметрам, начиная от производительности и заканчивая удобством разработки. Тем не менее при написании OpenCL-программ все еще приходится учитывать особенности конкретной платформы для достижениямаксимальной производительности,и языкуеще предстоит пройти долгий путь до того, как он станет единым для любых гетерогенных систем, на что в итоге и нацеливаются разработчики стандарта.

4.1.5. Содержание отчета

Отчет должен быть выполнен по требованиям УСПД и содержать следующую информацию:

1.Задание на проектирование.

2.Структурная схема системы.

3.Описание основных этапов разработки с результатами их исполнения.

4.Выводы по проделанной работе и полученным результатам.

4.2. Создание аппаратно-программной системы с ОС Linux. Подключение к Ethernet. Работа с Web-сервером

Цель работы – познакомить учащихся с отличиями потока проектирования для распределенных систем. Host-система c ОС Linux должна быть сориентирована на ее использование совместно с другими аппаратно-программ- ными системами при помощи интерфейса Ethernet.

Начальная часть работы, связанная с развертыванием на плате DE1-SoC ОС Linux, совпадает с началом первой лабораторной работы. Дальнейшие работы требуют привлечения источников, приведенных в списке литературы и содержащих описания и рекомендации как по отдельным этапам решения поставленной задачи, так и по потоку проектирования в целом.

Работа связана с необходимостью внесения требуемых изменений в конфигурационный файл системы, настройки протокола TCP/IPv4.

19

4.2.1. Задание

Настроить интерфейс Ethernet и подключить компьютер к сети при помощи конфигурационных файлов и консольных утилит.

4.2.2. Последовательность выполнения работы

Для удобной передачи файлов и программ на плату De1-SoC фирмы Terasic с ОС Linux необходимо соединить отладочную плату и компьютер с помощьюинтерфейсаEthernet.Дляэтогонеобходимовыполнитьследующие действия.

1.Установить перемычки BOOTSEL в положение, соответствующее режиму загрузки с карты памяти, и CLKSEL в положение, соответствующее настройке PLL на самые низкие частоты (аналогично предыдущим работам).

2.Установить в соответствующий разъем отладочной платы SD карту с сохраненным образом.

3.Подключить кабель USB Type-B к разъему JTAG PS-UART.

4.Настроить соединение с платой по COM-порту (рис. 4.4).

Рис. 4.4. Окно PuTTY: конфигурирование свойств соединения

5. ЗапуститьLinux.ОбуспешномзавершенииразвертыванияОСсообщит запрос «Arrow socket login». В ответ на запрос пароля необходимо ввести

«root».

20

6. После запуска системы перейти по пути «etc/network». Необходимый нам файл конфигурации «interfaces» находится здесь (рис. 4.5).

Рис. 4.5. Проверка нахождения файла «interfaces»

7. С помощью утилиты «vi» редактировать указанный конфигурационный файл. Для этого необходимо ввести команду «vi interfaces». На рис. 4.6 представлено его изначальное содержимое.

Рис. 4.6. Содержимое файла «vi»

8. Нажать «a» для редактирования файла. Вместо динамически получаемого ip установить статический. Для этого необходимо заменить строчку:

«iface eth0 inet dhcp»

на строчки:

«address 192.168.15.3 netmask 255.255.255.0

gateway 192.168.15.1», как показано на рис. 4.7.

iface eth0 inet dhcp указывает, что интерфейс (iface eth0) находится в диапазоне адресов IPv4 (inet) с динамическим ip;

iface eth0 inet static указывает, что интерфейс (iface eth0) находится в диапазоне адресов IPv4 (inet) со статическим ip (static);

address 192.168.15.3 указывает IP-адрес (address) нашей сетевой карты;

21

netmask 255.255.255.0 указывает маску подсети (netmask); gateway 192.168.15.1 – адрес шлюза (gateway);

auto eth0 указываетсистеме,чтоинтерфейсeth0необходимовключатьавтоматически при загрузке системы с указанными ранее параметрами.

Рис. 4.7. Настройка параметров Ethernet-соединения

9. Настроить на компьютере протокол TCP/IPv4. Для этого необходимо прописать IP-адрес шлюза и маску подсети (рис. 4.8).

Рис. 4.8. Настройка протокола TCP/IPv4 на компьютере

22

10.Для установки соединения перезагрузить отладочную плату. После перезагрузки увидим сообщение о том, что соединение установлено: stmmac- 0:01 – Link is Up – 1000/Full.

11.Для тестирования соединения подключиться к SocKit по протоколу SSH, как показано на рис. 4.9.

Host Name – 192.168.15.3; Port – 22; Connection Type – SSH.

Рис. 4.9. Настройка соединения SSH

12. После подключения увидим сообщение о запросе логина и пароля (рис. 4.10), что подтверждает успешное соединение.

Рис. 4.10. Запрос логина и пароля при успешном соединении по Ethernet

13. Открыть браузер и перейти по адресу хоста «http://192.168.15.3», который принадлежит DE1-SoC. Содержимое страницы – на рис. 4.11.

23