Tutorial: Instalasi Xilinx ISE Webpack 11.1

Tutorial: Instalasi Xilinx ISE Webpack 11.1 Eko Didik Widianto (Grup Sistem Embedded) 12 Mei 2011 Lab. Sistem Embedded Program Studi Sistem Komputer UNDIP, Gedung D Lt.2, Jl. Prof. Soedarto, Tembalang, Semarang. Email: didik@undip.ac.id Artikel ini menjabarkan langkah-langkah instalasi Xilinx ISE Webpack versi 11.1. Software Xilinx ISE Webpack ini kemudian akan digunakan dalam praktikum Sistem Digital Lanjut sebagai IDE (Integrated Development Environment) sistem digital. Langkah instalasi dilakukan di OS Ubuntu Lucid. Xilinx ISE merupakan software IDE untuk mengembangkan suatu sistem digital di atas Xilinx CPLD maupun FPGA. Terdapat 2 paket software, yaitu 1) Xilinx ISE Design Suite dan 2) Xilinx ISE Webpack. Untuk praktikum Sistem Digital Lanjut, software yang akan digunakan adalah Xilinx ISE Webpack. Board praktikum yang digunakan adalah Starter Kit Xilinx Spartan-3E. Webpack ini mendukung device FPGA Spartan-3E XS3S500E dan semua CPLD di board praktikum (lihat ØØÔ»»ÛÛÛºÜ Ð ÒܺÓÑ»ÔÙ Ð Ø ÓÒ»Ñ ØÖ Ü»ËÓ ØÛ Ö Ñ ØÖ ÜºÔ ). Webpack ini berisi tool-tool 1 untuk mendesain sistem digital mulai 1 Versi free software dari entry design, sintesis, implementasi dan downloading untuk diimplementasikan di device FPGA dalam board praktikum. Versi yang digunakan adalah 11.1. Selanjutnya, istilah Design Suite maupun Webpack mengacu ke Xilinx ISE Design Suite atau Xilinx ISE Webpack versi 11.1. Istilah ubuntu mengacu ke Linux ubuntu Lucid. Penulis mengasumsikan pembaca telah mengetahui sistem operasi Linux beserta utilitas-utilitasnya terutama program Terminal (shell: bash, ash, dash) dan editor teks (vim, gedit, geany atau yang lainnya). Artikel ini hanya menjelaskan langkah-langkah untuk menginstalasi program tersebut sampai dapat digunakan untuk melakukan desain, sintesis dan implementasi ke board (download konfigurasi, program). Tutorial tentang penggunaan program akan dijelaskan dalam artikel terpisah. Persiapan Langkah persiapan sebelum mulai instalasi: 1. DVD Xilinx ISE Design Suite versi 11.1 2. PC dengan OS Linux (khususnya ubuntu Lucid 10.04 LTS) 3. Ruang harddisk kosong 5,5 GB

Tersedia online di http://didik.blog.undip.ac.id ØÙØÓÖ Ð Ò Ø Ð Ü Ð ÒÜ Û Ô ½½º½ 2 Paketsoftwareyangperluterinstallterlebihdahuluadalah Ù Ú, Ð Ù Ú¹ Ú (headerdanlibraryudevuntukproseskompilasi)dan Ð Ù, Ð Ù ¹ Ú (header dan library libusb) dan ÜÐÓ. libudev-dev dan libusb-dev mungkin tidak perlu diinstall, karena tidak ada 1. Install Ð Ù ¹ ÚdiuBuntu Lucidjika belumterinstall(lihatnote) kompilasi program selama proses instalasi Ù ÙÒØÙ ÓÑÔ Ù Ó ÔØ ØÙ Ò Ø ÐÐ Ð Ù ¹ Ú Versi libusb yang terinstall akan di-downgrade ke versi 0.1.12-14. 2. Install libudev-dev jika belum terinstall (lihat note) Ù ÙÒØÙ ÓÑÔ Ù Ó ÔØ ØÙ Ò Ø ÐÐ Ð Ù Ú¹ Ú 3. Utility ÜÐÓ adalah program untuk mendownload firmware ke device. Board Spartan-3EDK menggunakan on-board USB device. USB device 2 ini digunakan sebagai downloader konfigurasi FPGA, CPLD dan flash. Device ini menggunakan firmware agar dapat beroperasi 2 SelanjutnyadisebutsebagaiUSBdownloader atau USB platform Ù ÙÒØÙ ÓÑÔ Ù Ó ÔØ ØÙ Ò Ø ÐÐ ÜÐÓ Langkah Instalasi Langkah-langkah untuk menginstall Webpack: 1. Masukkan DVD dan browse isinya. Di direktori root DVD terdapat 2 file program installer, yaitu Ü ØÙÔ (shell script, Linux) dan Ü ØÙÔº Ü (Windows executable). Lihat Gambar 1; Instalasi dilakukan di OS Ubuntu Lucid. Di Windows, jendela yang dimunculkan mungkin sama. Jadi langkah-langkah yang dijelaskan di artikel ini valid untuk instalasi di Windows 2. Jalankan program installer Ü ØÙÔ dari terminal shell (bash/sh). Buka program Terminal. Ubah direktori ke mountpoint DVD (di Ubuntu DVD dimount ke»ñ» Ð ÒÜ ÁË Ë). Jalankan program xsetup dengan priviledge ÖÓÓØ (Gambar 2). Priviledge root diperoleh dengan perintah Ù Ó 3. Jendela Welcome dari Xilinx akan muncul (Gambar 3); 4. Klik tombol Next. 2 jendela informasi tentang kesepakatan lisensi software muncul secara berurutan. Centang checkbox di bawah informasi di tiap jendela bahwa kita sepakat dengan lisense tersebut (Gambar 4, 5); 5. Klik tombol Next. Jendela untuk memilih direktori tujuan instalasi muncul (Gambar 6). Klik tombol browse untuk memilih direktori yang diinginkan atau ketik nama direktori tujuannya yang valid di textbox (di Windows, nama drive disertakan). Note:

Tersedia online di http://didik.blog.undip.ac.id ØÙØÓÖ Ð Ò Ø Ð Ü Ð ÒÜ Û Ô ½½º½ 3 Gambar 1: Isi DVD instalasi Xilinx ISE Design Suite. Diarsir adalah dua file program installer Gambar 2: Menjalankan program installer xsetup dari terminal (dengan sudo)

Tersedia online di http://didik.blog.undip.ac.id ØÙØÓÖ Ð Ò Ø Ð Ü Ð ÒÜ Û Ô ½½º½ 4 Gambar 3: Jendela welcome dari Xilinx. Klik tombol Next Gambar 4: Informasi lisensi software. Pengguna harus setuju lisensi ini. Centang checkbox bahwa kita setuju dengan lisensi tersebut dan klik tombol Next

Tersedia online di http://didik.blog.undip.ac.id ØÙØÓÖ Ð Ò Ø Ð Ü Ð ÒÜ Û Ô ½½º½ 5 Gambar 5: Informasi lisensi software. Pengguna harus setuju lisensi ini. Centang checkbox bahwa kita setuju dengan lisensi tersebut dan klik tombol Next Gambar 6: Jendela untuk memasukan direktori tujuan instalasi yang diinginkan. Tuliskan di textedit atau klik tombol Browse untuk mengeksplorasi file. Klik tombol Next jika sudah siap

Tersedia online di http://didik.blog.undip.ac.id ØÙØÓÖ Ð Ò Ø Ð Ü Ð ÒÜ Û Ô ½½º½ 6 direktori tujuan tersebut harus terletak di partisi HDD (drive) yang mempunyai ruang bebas (free space) minimal 5,5 GB; 6. Klik tombol Next. Jendela untuk memilih produk Xilinx akan muncul (Gambar 7). Pilih produk Webpack. Besar ruang penyimpan yang diperlukan untuk instalasi produk ini dan ketersediaan alokasi ruang di partisi HDD (drive) tujuan ditampilkan. Pastikan ruang yang tersedia masih mencukupi untuk instalasi Webpack ini; Gambar 7: Jendela untuk memilih produk Xilinx. Pilih Webpack dan klik tombol Next 7. Jika ruang partisi terpilih yang tersedia tidak mencukupi, klik tombol Back sampai kembali ke langkah 5 untuk memilih direktori tujuan. Klik tombol Next jika ruang partisi telah mencukupi. Jendela untuk memilih opsi instalasi akan muncul, yaitu (a) opsi paket program yang akan diinstall. Centang semua checkbox untuk menginstall tool pengembangan dan dukungan device CPLD/FPGA (Gambar 8).Tools pengembangan meliputi design entry(skematik, HDL editor), sintesizer, implementasi(pace) dan programmer. Webpack Devices dicentang untuk mengaktifkan device yang akan digunakan untuk desain. Klik tombol Next ; (b) opsi variabel environment selama menjalankan program. Centang semua checkbox untuk mengeset semua variabel environment yang dibutuhkan untuk menjalankan tool dan program Webpack(Gambar 9). Klik tombol Next. Variabel ini tersimpan di file ${XILINX}/settings.sh dan harus di-source untuk mengeset environment saat menjalankan program ISE;

Tersedia online di http://didik.blog.undip.ac.id ØÙØÓÖ Ð Ò Ø Ð Ü Ð ÒÜ Û Ô ½½º½ 7 Gambar 8: Jendela untuk memilih opsi paket yang akan diinstall. Centang semua checkbox dan klik tombol Next Gambar 9: Jendela untuk mengeset semua variabel environment selama menjalankan program. Centang semua checkbox dan klik tombol Next

Tersedia online di http://didik.blog.undip.ac.id ØÙØÓÖ Ð Ò Ø Ð Ü Ð ÒÜ Û Ô ½½º½ 8 (c) opsi lainnya, meliputi licence manager, instalasi driver kabel download, update program, dan webtalk (Gambar 10). Manager lisensi sebaiknya juga diinstall. Opsi yang lain (cable driver, update dan webtalk) bersifat opsional dan tidak perlu diinstall. Note: di ubuntu, terjadi error saat instalasi driver kabel, yaitu device driver Û Ò ÖÚ dan ÜÔ ÖÚÖ. Device driver ini tidak diperlukan, karena untuk programming di board Xilinx Spartan-3EDK menggunakan kabel USB. Untuk menginstall device driver tersebut lakukan langkah konfigurasi udev untuk device downloader tersebut; Board praktikum menggunakan kabel USB untuk downloader tanpa perlu menginstall driver. Note: opsi ini diperlukan di Windows Gambar 10: Jendela untuk opsi lainnya. Di Linux, checkbox Install Cable Drivers dapat dikosongkan, untuk Windows sebaiknya Cable Drivers diinstall. Klik tombol Next 8. Klik tombol Next. Jendela informasi ringkas instalasi akan tampil (Gambar 11). Klik tombol Install untuk menginstall software dengan opsi-opsinya. Proses instalasi Webpack akan dilakukan oleh installer (Gambar 12); 9. Skrip post-instalasi untuk DSP tools akan dijalankan (Gambar 13); 10. Setelah proses selesai, jendela manager konfigurasi lisensi muncul menanyakan tipe lisensi yang akan digunakan. Karena yang akan digunakan adalah Webpack, pilih Start ISE Webpack. Klik tombol Next. Dialog informasi tentang versi demo atau Webpack muncul (Gambar 14). Proses selanjutnya memerlukan pengguna tersambung ke internet untuk mendapatkan lisensi. Klik tombol Next. Dialog Error yang muncul dapat diabaikan; Browser akan membuka halaman registrasi Xilinx (Gambar 15). Login dengan UserID atau buat akun di Xilinx (gratis). Sebuah

Tersedia online di http://didik.blog.undip.ac.id ØÙØÓÖ Ð Ò Ø Ð Ü Ð ÒÜ Û Ô ½½º½ 9 Gambar 11: Jendela berisi informasi ringkas instalasi. Klik tombol Install untuk menginstall Gambar 12: Proses instalasi Webpack sedang berjalan. Tunggu sampai instalasi selesai (sekitar 20-30 menit)

Tersedia online di http://didik.blog.undip.ac.id ØÙØÓÖ Ð Ò Ø Ð Ü Ð ÒÜ Û Ô ½½º½ 10 Gambar 13: Jendela informasi bahwa post-instalasi DSP tools telah selesai. Klik tombol OK untuk menutup jendela Gambar 14: Manajer konfigurasi lisensi. Pilih Webpack

Tersedia online di http://didik.blog.undip.ac.id ØÙØÓÖ Ð Ò Ø Ð Ü Ð ÒÜ Û Ô ½½º½ 11 alamat email aktif pengguna harus disediakan karena lisensi akan dikirimkan ke alamat tersebut. Proses untuk registrasi tidak dijabarkan dalam artikel ini. Gambar 15: Halaman registrasi software di Xilinx.com Halaman untuk lisensi software akan tampil (Gambar 16). Centang lisensi WebPACK dan klik tombol Generate Node-Locked License ; Proses pembuatan lisensi WebPACK dimulai. Beberapa informasi muncul. Klik tombol Next untuk setiap informasi. Tunggu sampai lisensi dibangkitkan (Gambar 17); Sebuah email ekan dikirimkan ke alamat pengguna file lisensi Ð ÒܺРdi attachmentnya; 11. Setelah email didapat, jendela manager lisensi dapat ditutup dengan mengklik tombol Close. Proses aktivasi lisensi akan dilakukan nanti saat menjalankan program; 12. Muncul error saat mengkompile driver kabel (Gambar 18). Error yangterjadidapatdiinspeksi Ò Ò Ñ Ð Ø Ð»ÓÔØ» Ð ÒÜ»½½º½»ºÜ Ò Ø Ðл Ò Ø ÐкÐÓ ; 13. Error mungkin juga muncul saat menjalankan program XilinxUpdate(Gambar 19). Program XilinxUpdate akan langsung dijalankan dari ${XILINX};

Tersedia online di http://didik.blog.undip.ac.id ØÙØÓÖ Ð Ò Ø Ð Ü Ð ÒÜ Û Ô ½½º½ 12 Gambar 16: Halaman manajemen lisensi software

Tersedia online di http://didik.blog.undip.ac.id ØÙØÓÖ Ð Ò Ø Ð Ü Ð ÒÜ Û Ô ½½º½ 13 Gambar 17: Lisensi WebPACK telah dibangkitkan Gambar 18: Error muncul saat instalasi cable driver. Device driver Û Ò ÖÚ dan ÜÔ ÖÚÖ tidak terinstall. Klik tombol OK. Error ini akan diinspeksi kemudian

Tersedia online di http://didik.blog.undip.ac.id ØÙØÓÖ Ð Ò Ø Ð Ü Ð ÒÜ Û Ô ½½º½ 14 Gambar 19: Error saat XilinxUpdate. XilinxUpdate akan dilakukan setelah instalasi. Klik tombol Exit (a) 14. Proses instalasi akan dilanjutkan sampai dialog informasi bahwa instalasi telah selesai muncul (Gambar 20); Proses instalasi ini memakan waktu total sekitar 30 menit. Menjalankan Program dan Aktivasi Lisensi Berikut ini dijabarkan tentang pembuatan shortcut program/utility ISE serta aktivasi lisensi Webpack. Pembuatan Shortcut Secara default, shortcut untuk menjalankan program-program ISE tidak dibuatkan oleh installer, sehingga untuk menjalankan program harus mencari program ISE executable di direktori tujuan. Program yang penting di Xilinx ICE Webpack ini setidaknya ada 3, yaitu: Instalasi di Windows? 1. ise merupakan IDE utama untuk manajemen proyek mulai dari entry desain (HDL, skematik), compile, sintesis, fitting sampai memanggil program-program lain seperti pace dan impact; 2. pace merupakan program GUI untuk membuat file UCF (User Constraint File), yang berisi konfigurasi pin I/O FPGA dan konstrain lainnya (level, slew rate dan jumlah fan-in). Program ini bisa dipanggil dari IDE ise;

Tersedia online di http://didik.blog.undip.ac.id ØÙØÓÖ Ð Ò Ø Ð Ü Ð ÒÜ Û Ô ½½º½ 15 Gambar 20: Instalasi telah selesai 3. impact merupakan program GUI untuk mendownload/memprogram device FPGA atau membuat file JTAG. Program ini bisa dipanggil dari IDE ise; Agar lebih mudah menjalankan program-program tersebut, shortcut perlu dibuat secara manual. Shortcut ini akan tampil di menu program. Berikut langkah untuk membuat shortcut di menu program: 1. Buat script shell sebagai wrapper untuk menjalankan program ise atau impact; Ù ÙÒØÙ ÓÑÔ Ù Ó Ú Ñ»ÓÔØ» Ð ÒÜ»½½º½»ÁË» һРһÖÙÒ º Isi file tersebut sehingga mempunyai isi sebagai berikut:» Ò» ÓÙÖ»ÓÔØ» Ð ÒÜ»½½º½» ØØ Ò ¾º ÖÙÒ Ç Ubah permission file agar executable: Ù ÙÒØÙ ÓÑÔ Ù Ó ÑÓ Ü»ÓÔØ» Ð ÒÜ»½½º½»ÁË» һРһÖÙÒ º 2. Klik kanan menu program dan klik menu Edit Menus. Jendela editor menu akan tampil (Gambar 21). Di jendela editor terdaftar menu beserta itemnya;

Tersedia online di http://didik.blog.undip.ac.id ØÙØÓÖ Ð Ò Ø Ð Ü Ð ÒÜ Û Ô ½½º½ 16 Gambar 21: Menu editor di ubuntu Lucid, terdiri atas menu dan item-itemnya 3. Pilih menu dan klik tombol New Item untuk menambahkan item di menu tersebut, misalnya di menu Electronics. Tambahkan item untukprogram,sedangkanpace dan ÑÔ Ø tidakperluditambahkan (karena variabel environment tidak terinstall di executable sehingga run-time error). Pace dan impact akan dijalankan dari IDE ise; 4. Jendela untuk membuat launcher akan muncul (Gambar 22). Pilih tipe program (yaitu Application), tulis nama yang akan ditampilkan di menu (misalnya: Xilinx ISE Webpack) serta file executable-nya adalahfilewrapperrun_ise.sh(browsedidirektori»óôø» Ð ÒÜ»½½º½»ÁË» һРһ). Komentar dan icon dapat juga diset (opsional); Gambar 22: Membuat launcher program ise di ubuntu. Klik tombol OK untuk membuat shortcut. Untuk program impact langkah yang dilakukan sama

Tersedia online di http://didik.blog.undip.ac.id ØÙØÓÖ Ð Ò Ø Ð Ü Ð ÒÜ Û Ô ½½º½ 17 5. Xilinx ise danimpact akantampil di menu program(didalamelectronics); Aktivasi Lisensi Webpack Saat pertama kali program dijalankan, muncul dialog error terkait lisensi (Gambar 23). Lisensi perlu diaktifkan. Klik tombol OK untuk Gambar 23: Dialog error saat program pertama kali dijalankan. Ini disebabkan lisensi program belum diaktifkan menutup dialog. Program manager lisensi otomatis akan dijalankan. 1. Buka email yang dikirimkan oleh Xilinx.com. Salin/download file attachment dalam email tersebut (file Ð ÒܺР) dan simpan di direktori yang writeable (misalnya $HOME); 2. Klik tab Manage Xilinx Licences (Gambar 24); 3. Klik tombol Copy Licence untuk menyalin file Ð ÒܺРke direktori ÀÇÅ»º Ð ÒÜ. Setelahfiletersalin,informasilisensiakan ditampilkan (Gambar 25); 4. Klik tombol Close untuk menutup program manajer lisensi. Program ISE siap digunakan; Install Driver Downloader USB Board praktikum (Xilinx Spartan-3E Starter Kit) menggunakan kabel USB untuk mendownload konfigurasi FPGA, CPLD dan program flash ke board. Di ubuntu, yang diperlukan adalah mengkonfigurasi(menambah) rule udev dan menginstall semua firmware. 1. Install firmware

Tersedia online di http://didik.blog.undip.ac.id ØÙØÓÖ Ð Ò Ø Ð Ü Ð ÒÜ Û Ô ½½º½ 18 Gambar 24: Mengelola lisensi Xilinx untuk mengaktifkan ISE. Klik tombol Copy Licence Gambar 25: Lisensi Webpack telah diaktifkan. Program siap digunakan

Tersedia online di http://didik.blog.undip.ac.id ØÙØÓÖ Ð Ò Ø Ð Ü Ð ÒÜ Û Ô ½½º½ 19 Ù ÙÒØÙ ÓÑÔ Ù Ó Ô»ÓÔØ» Ð ÒÜ»½½º½»ÁË» һРһÜÙ º ܻ٠ֻ Ö» Ù ÙÒØÙ ÓÑÔ Ù Ó ÑÓ»Ù Ö» Ö»ÜÙ º Ü 2. Install rule udev untuk xusbdfwu(identitas device usb platform/downloader), kemudian restart udev Ù ÙÒØÙ ÓÑÔ Ù Ó Ô»ÓÔØ» Ð ÒÜ»½½º½»ÁË»ÁË» һРһÜÙ ÛÙºÖÙл ػ٠ڻÖÙÐ º» ¼¹ÜÙ ÛÙºÖÙÐ Ù ÙÒØÙ ÓÑÔ Ù Ó ¹ ¹ ³»Ì ÅÈÆÇ»Ø ÑÔÒÓ»³ ¹ ³»Ë Ë Ë» ÌÌÊË» ³ ¹ ³» ÍË»ËÍ Ë ËÌ ÅË»³» ػ٠ڻÖÙÐ º» ¼¹ÜÙ ÛÙºÖÙÐ Ù ÙÒØÙ ÓÑÔ Ù Ó Ö Ø ÖØ Ù Ú 3. Mengganti program shell dari dash (default) menjadi bash Ù ÙÒØÙ ÓÑÔ Ù Ó ÐÒ ¹» Ò» Konfigurasi yang berhasil dapat dilihat dari program Xilinx Impact menggunakan menu perintah Output->Cable Auto Connect (Gambar 26). Informasi di log Console mengindikasikan driver yang digunakan adalah xusbdfwu. Gambar 26: Console menunjukkan driver kabel USB telah terinstall saat deteksi menggunakan Cable Auto Connect. Jika tidak, akan diindikasikan failed Penutup Dalam tutorial ini telah dijelaskan langkah-langkah untuk menginstall Xilinx ISE Webpack 11.1 di OS Linux ubuntu Lucid. Program utility lainnya seperti Impact untuk mendownload konfigurasi FPGA, CPLD dan program flash juga telah dapat berjalan dengan baik.

Tersedia online di http://didik.blog.undip.ac.id ØÙØÓÖ Ð Ò Ø Ð Ü Ð ÒÜ Û Ô ½½º½ 20 Referensi 1. http://www.xilinx.com/support/answers/29310.htm 2. http://www.xilinx.com/products/boards/s3estarter/reference_designs.htm 3. http://ubuntuforums.org/archive/index.php/t-1547435.html