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rbf文件作为Altera的FPGA一种常见的配置数据格式，常用于使用其他主控主动配置FPGA时使用，例如PS模式。在Cyclone V SoC FPGA中，HPS部分可以直接使用rbf文件在线配置FPGA，本博文介绍如何通过sof文件生成rbf格式文件，以用于使用HPS配置FPGA。 1、 新建一个文本文件，保存为任意但有意义的名字，如： sof_to_rbf.bat ，注意，保存时请不要使用默认的格式，应该手动从 .txt 切换为 all files 2、 在文本中输入以下内容 : %QUARTUS_ROOTDIR%\\bin64\\quartus_cpf -c DE1_SOC_golden_top.sof soc_system.rbf pause 其中， DE1_SOC_golden_top.sof 为待转换的 sof 文件的名字，我们可以改成自己实际 sof 的文件名字，如： led.sof 。 soc_system.rbf 为转换后得到的文件名字。 3、 放在 sof 文件所在的目录内，双击运行，即可生产 soc_system.rbf 文件了。 rbf 文件主要是用于 PS 方式配置 FPGA ，如使用 CPLD 、 MCU 等。在 altera soc 中，也可以在 linux 下使用该文件配置 FPGA 。 （注意，友晶提供的脚本应该使用的是 32 位软件，所以 %QUARTUS_ROOTDIR%\\bin64\\quartus_cpf 中并非写的 bin64 ，而是写的 bin ，因此直接运行会报错。所以也可以自己使用记事本编辑该文件，将 bin 改为 bin64 即可）

        大家知道Altera的FPGA可以通过EPCS这种Flash性质的配置芯片来进行配置，而EPCS芯片的烧写有两种方式，一种是直接通过AS口直接独立烧写POF文件，这样就需要给电路设计一个独立的10针插座；还有一种方式是可以借用JTAG的口来烧写，只是需要事先将配置文件*.sof文件转换成JIC文件。           JIC文件的转换方法，是在工程全编译后生成SOF文件，然后再通过QII文件菜单下的转换工具来进行转换，如图1所示。   图1：配置文件转换工具            今天给大家介绍一种通过脚本让Quartus II在编译过程的同时自动生成JIC文件。前提是设计者事先要确认一个正确的转换设置（不同的设计可能设置会有不同），再将这种设置保存到一个*.cof（这里命名为jicgen.cof）文件之中，如图2所示。   图2：准确设置配置文件转换选项并保存到COF文件            接着是编写一个简单的TCL脚本文件，该脚本文件中其实就一句话，即“exec quartus_cpf -c jicgen.cof”。            最后一步是在工程的配置文件*.qsf文件中添加一句 “set_global_assignment -name POST_FLOW_SCRIPT_FILE "quartus_sh:JicGen.tcl"” 这样工程在编译结束后会为我们自动生成所需的JIC文件了。

    我们在学习和调试NIOS II工程的时候，一般都是先使用Quartus II软件中提供的Quartus Programmer来烧写FPGA配置文件（SOF），然后NIOS II EDS中提供的Flash Programmer工具来进行烧写NIOS II的。这对于开发者来说，并没有什么不便，反而因为这种方式的灵活，为开发带了了很大的便利。然而，当我们的产品已经设计完成并量产的时候，就需要将固件烧写到产品中。生产线上进行烧录时，总希望能够用最简单的方式实现。试想，如果生产线上在进行烧写时，还需要几个工具换来换去，等待很久，效率自然就下去了。因此这种Quartus Programmer+Flash Programmer的方式并不适合生产。       小梅哥在最近的工作中也遇到了这样的问题。我们新设计的一批开发板，在工厂生产完毕后，都要进行出厂测试。然而SMT厂家却并不熟悉我们的这种Quartus Programmer+Flash Programmer烧写方式。再说了，要使用这种方式还得安装Quartus Programmer和NIOS II EDS软件。厂家表示使用这种方式对他们来说有一定难度，而且效率也不高。所以我就根据Altera 官方网站上的一个帖子，进行了转换，将SOF文件和NIOS II的elf固件合并并生成了一个jic文件，这样，厂家就只需要使用Quartus Programmer来烧写这个jic文件就能实现同时烧写FPGA配置文件和NIOS II固件的功能了，简化步骤，节省时间。       从SOF文件和ELF文件得到JIC文件的原帖地址如下： https://www.altera.com.cn/support/support-resources/knowledge-base/solutions/rd10132010_126.html       因为有经验不足的朋友反映在看了这个教程后还是不知道怎么操作，总是不成功，因此这里小梅哥使用我们芯航线FPGA的开发板，一步一步演示这个实现过程，将整个过程具体化。      先说明下我这个设计工程的结构（温馨提示：点击图片可查看高清大图）： EPCS16 ： 用来存储FPGA配置文件和NIOS的固件，本例中最终转换得到的JIC文件也是烧写到该器件中。 512K 字节 SRAM ： 作为NIOS II运存或者4.3寸TFT显存，这里作为TFT显存。（PS：使用SRAM作为运存，相较于使用SDRAM作为运存，NIOS II的性能会有较大的提升。） 128Mbit SDRAM ： 作为NIOS II运存或者4.3寸TFT显存，这里作为NIOS II运存。以运行较为复杂的程序或者GUI。 4.3 寸 TFT ： 用来显示文字/图片等内容。 XPT2046 触摸控制器： 使用SPI接口，用来得到触摸屏信息，实现人机交互 CH340 USB2TTL ： 将UART协议与USB协议进行互相转换。以实现调试的功能。 4bit LED ： 指示程序运行状态。 2X 轻触按键： 输入控制信息      介绍完了这个系统，接下来就可以介绍整个转换过程了： 1   sof2flash：    从一个.sof 文件生成一个flash文件： sof2flash --input= .sof --output=hwimage.flash --epcs –verbose     首先我们打开我们的NIOS II软件工程和对应板级支持包，这里名为tft_touch和tft_touch_bsp （温馨提示：点击图片可查看高清大图）    然后选中tft_touch，单击右键选择Nios II  -  Nios II Command Shell （温馨提示：点击图片可查看高清大图）      我们的Quartus II生产的sof文件名为” TFT_SRAM.sof”，这个时候，如果我们直接输入 sof2flash --input= TFT_SRAM.sof --output=hwimage.flash --epcs –verbose    会提示找不到input file也就是找不到TFT_SRAM.sof文件。 （温馨提示：点击图片可查看高清大图）    这是因为该命令是在当前目录下寻找TFT_SRAM.sof文件，而我们的TFT_SRAM.sof文件在E:\easy_sopc\TFT_SRAM\prj\output_files目录下，因此当然无法找到该文件了。解决这个问题的方法有两种。 第一种，推荐方案。    因为很多不熟悉命令行的朋友在操作时速度慢而且容易出错，因此这里提供一种比较熟悉的方式。首先在windows中，将TFT_SRAM.sof文件从output_files文件夹中拷贝到tft_touch文件夹中 （温馨提示：点击图片可查看高清大图） ：    然后回到命令行窗口再次执行 sof2flash --input= TFT_SRAM.sof --output=hwimage.flash --epcs –verbose命令    （提示：使用键盘上的向上方向键，可以快速切换到之前使用过的命令，这里在切换目录后，连按两次方向上键就应该能找到之前输入的sof2flash命令。）生成过程大约花费10秒钟。生成完成后的截图如下所示 （温馨提示：点击图片可查看高清大图） ：    然后我们输入ls命令就能看到，确实生成了这样一个名为hwimage.flash的文件 （温馨提示：点击图片可查看高清大图） ：      第二种方案：首先在shell中使用cd命令直接将目录切换到sof文件所在目录，也就是E:\easy_sopc\TFT_SRAM\prj\output_files。相应命令为（注意斜线方向）： cd e:/easy_sopc/TFT_SRAM/prj/output_files （温馨提示：点击图片可查看高清大图）      然后再次执行sof2flash命令即可实现。生成完成后的截图如下所示 （温馨提示：点击图片可查看高清大图） ：    然后我们输入ls命令就能看到，确实生成了这样一个名为hwimage.flash的文件 （温馨提示：点击图片可查看高清大图） ：      一般推荐大家使用第一种方式，当然命令行高手除外。   2   elf2flash：    从一个,elf 生成一个flash文件： elf2flash --input= .elf --output=swimage.flash --epcs --after=hwimage.flash --verbose    因为推荐大家使用第一种方式操作，因此这里就按照第一种方式接着讲，相信有能力用命令行方式切换目录的朋友，也不会对其他操作存在问题。 这里我们就只需要直接输入elf2flash命令即可了，命令详细如下： elf2flash --input=tft_touch.elf --output=swimage.flash --epcs --after=hwimage.flash –verbose    从命令中可以看到，第一步生成的hwimage.flash文件是作为了参数的一部分的，所以这里必须保证hwimage.flash在当前目录下。（第一步中使用推荐的方式，则能够自动保证这一点）。命令执行结果如下 （温馨提示：点击图片可查看高清大图） ：    然后我们输入ls命令，可以看到，在当前文件夹下确实生成了一个名为swimage.flash的文件 （温馨提示：点击图片可查看高清大图） ： 3   flash2hex:    转换.flash文件到.hex文件:直接输入以下命令（注意:altera官网中原帖这个地方命令有误，前后对应不上,原帖为nios2-e…… mysw.flash mysw.hex,应该讲mysw改为swimage）： nios2-elf-objcopy --input-target srec --output-target ihex swimage.flash swimage.hex    这个命令瞬间执行完成，我们ls下，就能看到当前文件夹下已经生成了一个swimage.hex的文件 （温馨提示：点击图片可查看高清大图） ： 4   Convert Programming Files    在Quartus® II软件中，open File Convert Programming Files  Set the programming file as JTAG Indirect Configuration File (.jic). （温馨提示：点击图片可查看高清大图）     5   选择EPCS    在配置下拉菜单中选择合适大小的EPCS器件（见10步图） 6   命名jic    命名你的输出.jic 文件（见10步图） 7   Add Device    点击Flash Loader的下面，在右边选择Add Device （见10步图） 8   选择FPGA器件    从列表中选择你的FPGA器件（见10步图） 9   Add SOF    点击SOF Data，选择Add File，选择加.sof 文件（见10步图） 10 Add Hex data    点击Add Hex data，选择Relative addressing，选择上面生成的.hex 文件 （温馨提示：点击图片可查看高清大图）   11 Generate    然后点击Generate生成。生成完成后检查生成的 .map 文件（使用记事本打开）有Page_0在起始地址0x0，.hex文件在Page_0结束地址后的起始地址1 （温馨提示：点击图片可查看高清大图）   12 烧写    现在在Quartus II Programmer中，选择Add File，选择加.jic 文件。检查Program框，下一步.jic 文件，接着按Start即可。   13 女神镇楼    最后上一张测试图，女神镇楼（话说放这样一张图给客户，客户是不是会觉得特别开心呢） （温馨提示：点击图片可查看高清大图） ：      如有更多问题，欢迎加入芯航线FPGA技术支持群：472607506   小梅哥 芯航线电子工作室 2016年1月30日星期六