Getting Started

最初のアプレットの作成

VisualAppletsの概要を掴んでいただくために、この章ではこのツールについて簡単にご紹介します。 VisualAppletsを使用して画像処理アプリケーションを作成するために必要なすべての手順が説明されています。 FPGAやその他のハードウェア固有の知識を必要とせず、どれほど迅速にアプリケーションを実現でき、いかに簡単であるかを学ぶことができます。

デザインの概要

  1. Windowsの[スタート]メニューまたはデスクトップにあるVisualAppletsのプログラムアイコンをクリックしてVisualAppletsを起動します。 まず、プロジェクトが読み込まれていないメインウィンドウが開きます。

VisualAppletsメインウィンドウ

図23:VisualAppletsメインウィンドウ


これで、すぐに最初のかたちの実装を開始できます。 最初のステップは、新しいプロジェクトの開始です。

  1. [ファイル] → [新規] ( Ctrl+N )をクリックするか、[ファイル]アイコンバーの新規アイコンを使用します。 プロジェクト名、ターゲットハードウェアプラットフォーム、およびターゲットランタイムを指定できる[新しいプロジェクト]ウィンドウが開きます。 開発の現段階でこれらの設定がわからない場合は、プロジェクトに名前を付けてデフォルト設定を使用してください。 これらの設定は後からいつでも変更できます。

  2. ここでは例に従って、次の設定を使用してください。

    • プロジェクト名: "helloWorld"

    • ハードウェアプラットフォーム: imaFlex CXP-12 Quadフレームグラバー

    • ターゲットランタイム: Microsoft Windows 64-bitシステム

  3. [OK]をクリックして設定を確定します。

新しいプロジェクトの開始

図24:新しいプロジェクトの開始


VisualAppletsによって新しいプロジェクトが開始されます。 プログラムウィンドウの中央に空のデザインウィンドウが表示されます。 (ハードウェアプラットフォームとしてmicroEnable 5を選択した場合は、必須の2つの制御オペレーターであるApplet Propertiesと Board Statusが空のデザインに自動的に挿入されます。) 右側のProject Infoタブには、プロジェクト名、ターゲットハードウェア、ターゲットプラットフォームなど、現在のプロジェクトに関する情報が表示されます。

VisualAppletsでは、画像処理演算はオペレーターによって表現されます。 これらのオペレーターはすべて、VisualAppletsデザインウィンドウの右側にあるオペレーターライブラリにあります。 ドラッグアンドドロップを使用すると、オペレーターをデザインウィンドウに非常に簡単に配置できます。デザイン内のオペレーターのインスタンスは、モジュールと呼ばれます。 オペレーターには入力ポートと出力ポートを含めることができます。 デザイン内のオペレーター(つまりモジュール)は、これらのポートを使用して接続できます。 モジュール間の接続はリンクと呼ばれ、デザインウィンドウ内では矢印で表現されます。 これらのモジュールとリンクは画像(または信号)処理パイプラインを表現しており、したがって処理の順序はモジュールの順序によって決まります。

最初のかたちでは、次の3つのオペレーターが必要になります。

  • mE5-MA-VCLライブラリのオペレーターCameraGrayAreaBase

  • MemoryライブラリのオペレーターImageBuffer

  • mE5-MA-VCLライブラリのオペレーターDmaToPC

デザインでこれらのオペレーターを使用するには:

  1. ライブラリからオペレーターを見つけ、以下のようにデザインウィンドウにドラッグします。

ライブラリからデザインウィンドウへのオペレーターのドラッグ

図25:ライブラリからデザインウィンドウへのオペレーターのドラッグ


次のステップは、リンクを介してデザイン内のモジュールを接続することです。

ポートをクリックすると新しいリンクが開始され、ターゲットポートをもう一度クリックすると完了します。

  1. カメラモジュールとバッファーモジュールを接続するには、カメラモジュールの出力ポートをクリックし、次にバッファーモジュールの入力ポートをクリックします。

  2. 同様の方法で、バッファモジュールをDMAモジュールに接続します。

    デザインを保存します。デザインを初めて保存する場合、[保存] ダイアログにデザインファイルの名前としてプロジェクト名が表示されます。

[注] ファイル名とプロジェクト名

デザインを初めて保存する場合、または [名前を付けて保存...] オプションを使用する場合、 [保存]/[名前を付けて保存...] ダイアログにデザインファイルの名前としてプロジェクト名が表示されます。

パラメーターの設定

これで最初のデザインが完成しました。 次のステップでは、個々のモジュールとリンクの設定を指定する必要があります (そうしないと、デザインにはプリセットのデフォルトPropertyが使用されます)。

  1. モジュールをパラメータ化するには、モジュールをダブルクリックします。 モジュールのすべてのPropertyが一覧表示されるダイアログウィンドウが開きます。

  2. デザインに必要なPropertyを設定します。現在作成しているこの最初のサンプルアプレットでは、単に モジュールの名前を「Camera」、「Buffer」、「DMA」に変更します。

  3. [適用]をクリックします。

  4. [閉じる]をクリックしてPropertyウィンドウを閉じます。

  5. デザインを保存します。

[注] Operator Parameters

パラメータは常にオペレーター固有であるため、設定オプションはオペレーターによって異なります。

Module Properties

図 26: モジュールのProperty


次のステップは、デザインのリンクのPropertyを編集することです。 現在作成しているサンプルアプレットでは、リンクのPropertyを変更する必要はありません。 デフォルト設定をそのまま使用できます。

ただし、デザインのリンクをパラメータ化する必要がある場合は、次のように進めます。

  1. パラメータ化するリンクをダブルクリックします。

  2. 希望する設定を入力します。

  3. [適用]をクリックします。

  4. [閉じる]をクリックしてPropertyウィンドウを閉じます。

デザイン ルール チェック (DRC)

これで、単純な画像取り込みである最初のアプリケーションの実装が完了しました。 VisualAppletsのDesign Rules Check (DRC) 機能を使用して、デザインにエラーがないか確認します。

  1. [解析] → Design Rules Check Level 1 ( Ctrl+F7 ) をクリックするか、 ビルドアイコンバーのアイコン Design Rules Check Level 1 を使用します。

  2. 右側の Project Info ウィンドウで、DRC Log タブに切り替えます。

次の図に示すように、ここでDRC解析結果が表示されます。

DRC成功

図 27: DRC成功


[重要] 重要

DRCでエラーが検出された場合は、次のステップに進む前に修正する必要があります。 検出されたエラーはリンク形式で一覧表示されます。 一覧表示されたエラーのいずれかをクリックすると、デザインウィンドウで対応するモジュールまたはリンクがハイライト表示されます。

DRCが正常に完了したら、デザインを保存します。

  1. File → Save ( Ctrl+S ) をクリックするか、FileアイコンバーのSaveアイコンを使用します。

ビルド設定の構成

以下の場合、ビルド設定を編集する必要があります。

  • microEnable 5 marathonプラットフォーム用のデザインを作成する場合。

  • Xilinx Vivadoを使用する場合。

  • バージョン9.2より新しいXilinx ISEを使用する場合。

特定の環境に合わせてビルド設定を行うには、次の手順に従います。

  1. メニューの Settings → Build Settings をクリックします。

    Build Settingsダイアログが開きます。

  2. Addボタンをクリックします。

  3. これらのビルド設定のターゲットハードウェアプラットフォーム(フレームグラバー)を選択し、OKで確定します。

  4. 新しく作成するビルド設定に名前を付けます。

  5. Active configurationオプションを有効にします(名前を入力したフィールドのすぐ後ろにあります)。

  6. Precondition Checkを有効にしたままにします。

  7. Xilinx Build Flowの下で、使用するXilinx Tool(Xilinx ISEまたはXilinx Vivado)を選択します。

  8. Use system environment insteadオプションを無効にします。

  9. ファイルシステムからXilinx設定バッチファイルを選択します。バッチファイルはXilinxのインストールフォルダにあります。

    • ISE: \Xilinx\<version_number>\ISE_DS\settings64.bat.

    • Vivado: \Xilinx\Vivado\<version_number>\settings64.bat.

    microEnable 5プラットフォーム用のアプレットを開発する際には、64ビットWindowsオペレーティングシステムの使用をお勧めします。 使用しているオペレーティングシステムに一致するバッチファイル(例:64ビットWindows OS用のファイルである「settings64.bat」)を選択してください。

  10. 他の設定はすべてそのままにしておきます。

  11. OKをクリックします。

microEnable 5 / Xilinx Vivadoのビルド設定

図28:microEnable 5 / Xilinx Vivadoのビルド設定


ビルド設定オプションの詳細については、'Build Settings'セクションを参照してください。

ハードウェア アプレット (HAPファイル) のビルド

最後のステップは、デザインからアプレットをビルドすることです。

[注] ビルドの前提条件

ビルドプロセスは、XILINXツールのインストールが正しく行われている場合にのみ実行できます。 XILINXツールのインストールの詳細については、Installing the Xilinx Toolchainセクションを参照してください。

microEnable 5 marathonフレームグラバー用のデザインを作成する場合、 またはバージョン9.2より新しいXilinx ISEバージョンを使用する場合は、 続行する前にビルド設定を定義する必要があります。'Configuring the Build Settings 'セクションを参照してください。

ビットストリーム(*.hapファイル)を作成するには:

  1. Build → Build( F7 )をクリックするか、Buildツールバーの「Build」アイコンを使用します。

    Buildダイアログボックスが開きます。

  2. Xilinx configurationの下で、使用するビルドコンフィギュレーションを選択します(Build Settingsダイアログボックスで定義したコンフィギュレーションの中から選択します)。

  3. Startをクリックして、ビットストリームの生成を開始します。

VisualAppletsがXilinxツールを使用してアプリケーションをFPGAビットストリーム、つまり「プログラム」または「アプレット」に変換します。

[重要] ビルド時間が長くなる場合があります

配置配線(Place and Route)プロセスの所要時間は、デザインの複雑さによって異なります。

非常に複雑なデザインの場合、ビルドに数時間かかることがあります。

ビルドが正常に完了すると、アプレットが完全に生成されます。

アプレットファイル(*.hapファイル)の名前は、デザインファイル(*.va)の名前と同じになります。 プロジェクト名はアプレットファイル(*.hap file)の名前には影響しません。

これでVisualAppletsでの作業が完了し、実際のFPGAハードウェアでアプレットを使用できるようになります。

VisualAppletsのデザインをハードウェアで実行する方法については、「Running Your Applet on Hardware」セクションを参照してください。

ハードウェアでのアプレットの実行

[注] 前提条件:
  • プログラマブルな(Vシリーズの)microEnableフレームグラバー(ハードウェア)がシステムにインストールされています。

  • Framegrabber SDKがシステムにインストールされています。

アプレットを実行する方法は、使用しているフレームグラバーの世代によって異なります。

microEnable 5 marathon: microEnable 5 marathonフレームグラバーを使用する場合、 アプレットを選択して起動する前に、ファームウェアフラッシャーツールを使用して*.hapファイル(アプレット)をフレームグラバーにロードする必要があります(「Flashing the Applet on the Frame Grabber (Only mE5)」を参照)。

imaFlex: imaFlexプラットフォームの場合、ローカルファイルシステムからアプレット(*.hapファイル)を直接選択して、フレームグラバー上で起動できます。

次のことが可能です:

フレームグラバーへのアプレットの書き込み (mE5のみ)

microEnable 5 marathonフレームグラバーを使用している場合は、新しいアプレットをフレームグラバーに書き込む(フラッシュする)必要があります。

imaFlexフレームグラバーで新しいアプレットを使用する場合は、このセクションをスキップしてください。

To flash your frame grabber:

  1. microDiagnosticsツールを起動します。

  2. 使用するフレームグラバーを選択します。

  3. Flash Selected Board(s) ボタンをクリックします。新しいウィンドウが開きます。

  4. VisualAppletsで作成した *.hap ファイルを保存しているディレクトリに移動し、ファイルを選択します。

  5. Open をクリックし、Yes をクリックして確認します。

  6. 新しいファームウェアのインストールが完了するまで待ちます。 microDiagnosticsに対応するメッセージが表示されます。

  7. メッセージに記載されている指示に従ってください。

特定のフレームグラバーのフラッシュ方法の詳細については、お使いのフレームグラバーのユーザーマニュアル(Flashing Applets onto marathon Frame Grabbers)を参照してください。

microDisplayでのアプレットのテスト

To test your applet and to set some first parameters, you can use the tool microDisplay:

  1. VisualAppletsで作成した *.hap ファイルをFramegrabber SDKのインストールディレクトリに保存します:

    [Framegrabber SDK installation directory]/Hardware Applets.

  2. VisualAppletsから直接 Build → microDisplay ( F5 ) をクリックするか、WindowsのスタートメニューからmicroDisplayツールを起動します。

  3. I want to… ダイアログで、Load Applet を選択します。

  4. Load Hardware Applet ダイアログの Board で、使用するフレームグラバーを選択します。 選択したボードで使用可能なすべてのアプレットがすぐに表示されます。

    microEnable 5では、アプレットは1つのみ(ボードのフラッシュに使用したアプレット)使用可能です。

  5. 選択してください *.hap 使用するファイルです。

  6. 次のボタンをクリックします Load 選択したアプレット(*.hap ファイル)をフレームグラバーに読み込みます。

  7. Load Hardware Applet ダイアログを閉じます。

  8. microDisplayプログラムウィンドウのパラメータパネルを使用して、フレームグラバーを設定します。

    複数台のカメラを使用する場合は、まず設定するポートを選択します。 使用するすべてのポートを設定してください。

    画像高さや画像幅など、必要に応じてパラメータを設定します。 設定するには、値を直接右クリックして Edit を選択します。

    使用する特定のマニュアル動作モード(トリガー設定など)を設定します。

  9. Grab and display an infinite number of frames ボタンをクリックして、フレームグラバーでの画像取り込みを開始します。

    取り込まれた画像がmicroDisplayに表示されます。

  10. 取り込みを停止するには、microDisplayの Stop ボタンをクリックします。

SDKによるアプレットへのアクセス

独自のソフトウェア (SDK) でアプレットの使用を開始するには:

  1. Framegrabber APIで、次の呼び出しを使用します。 Fg_Init 関数の呼び出しによるアプレットの開始。

    の場所へのパスを指定します。 *.hap ファイルの場所へのパスを指定します。

[注] カメラの起動

カメラインターフェースの種類によっては、カメラを制御するためにGenICamエクスプローラーツールも起動すると便利な場合があります。 詳細については、Framegrabber SDK documentationを参照してください。

関連情報

最初のVisualAppletsデザインの実装に成功しました。 VisualAppletsについてより詳細なステップバイステップの導入をご希望の場合は、Basics and Examplesを読むことをお勧めします。

また、 From Empty Design to Running Appletのチュートリアルトピックをご覧いただくか、 Overviewのチュートリアルトピックから始めることもできます。

プログラムの機能の詳細については、Basic Functionalityにあるこのユーザーマニュアルの次の章を読み進めてください。 ここでは、VisualAppletsのすべての機能について詳しく説明しています。The User Interface of VisualAppletsの章では、VisualAppletsのユーザーインターフェースオプションについて習得できます。

ユーザーマニュアルに記載されているすべての情報は、VisualAppletsから直接アクセスすることもできます。 プログラム内のHelpボタンをクリックすると、ユーザーマニュアルのそれぞれの説明に自動的にジャンプします。

ガイド付きツールの導入をご希望の場合は、BaslerがVisualAppletsのワークショップやコーチングを提供しています。 お気軽にBasler Salesまでお問い合わせください。