故事是這個樣子的，大概在一年半前，我花了幾個月小玩了一下從 COSCUP 那邊拿到的 FPGA，那時候是在我的桌電 - 也就是 Archlinux 上進行開發。
最近因為一些原因又把這塊板子拿出來，但這次，我改用我新的筆電，裝的是 Windows 的 WSL 搭配 ubuntu 22.04，然後就發現，
我在文章中
列出來的幾項工具，包括 yosys, nextpnr, prjtrellis，
只有 yosys 能在 ubuntu 上用 apt 完成安裝，其他都在自己編譯，不像 Archlinux 上有人幫你弄好 AUR 了。
這篇文就是安裝工具的筆記，希望能幫到其他想在 ubuntu 上玩 lattice FPGA 的人， 主要參考這篇文章 ，以及一些工具 Github 的 issue。
這一串會安裝的工具組包括：
需要的 package
安裝 git 跟 wget
apt install git wget
需要的工具組：
apt install -y build-essential clang tcl-dev libreadline-dev \
pkg-config bison flex libftdi-dev cmake \
python3-dev libboost-all-dev libeigen3-dev
其他不是一定必要的，只有自己手動跑 yosys 的 make test ，以及真的寫 verilog 的話會需要裝的。
apt install -y iverilog gtkwave gawk
yosys
yosys 是開源的合成工具，目前僅此一家別無分店。
可以用 apt 安裝 官方的 package
。
apt install yosys
但我測過之後，發現無法和其他要自己編譯的工具相容，遇到錯誤 ERROR: Expecting string value but got integer 1.。
因此還是建議自行編譯：
git clone https://github.com/YosysHQ/yosys yosys
cd yosys
make -j$(nproc)
make test # optional (requires iVerilog)
make install
icestorm
icestorm 是用來生成 Lattice iCE40 FPGAs 設定資料的工具組， 有查到 fpga-icestorm 跟 fpga-icestorm-chipdb 兩個官方的 package，但我沒測過不保證能用：
apt install fpga-icestorm fpga-icestorm-chipdb
從 source code 安裝：
git clone https://github.com/YosysHQ/icestorm.git icestorm
cd icestorm
make -j$(nproc)
make install
prjtrellis
Prjtrellis 是裝置的資料庫，用來產生最終要燒在裝置上的 bitstream，少了這個會導致下一步的 nextpnr 無法編譯。
git clone --recursive https://github.com/YosysHQ/prjtrellis
cd prjtrellis/libtrellis
cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local .
make
nextpnr
nextpnr 是開源的 FPGA 佈線工具，支援 Lattice 公司的 iCE40 和 ECP5 兩條產品線。
這裡的指令是編譯 ECP5，可以換成 -DARCH=ice40 來編譯 iCE40 的 nextpnr。
git clone --recursive https://github.com/YosysHQ/nextpnr nextpnr
cd nextpnr
cmake . -DARCH=ecp5 -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local
make -j$(nproc)
make install
SystemC
SystemC 是用來寫硬體的模型，會自己裝是因為 ubuntu 官方不附 cmake 的 FindPackage 檔， 這在用 Cmake 編譯 SystemC 的時候很煩。
wget https://github.com/accellera-official/systemc/archive/refs/tags/2.3.4.tar.gz -O systemc.tar.gz
tar zxf systemc.tar.gz
cd systemc-2.3.4
cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DCMAKE_CXX_STANDARD=17
make -j${NPROC} install
Verilator
Verilator 作為開源的驗證工具已經算是品質最好的一個了，如果要玩開源硬體一定繞不過（除非你乾脆就不驗證了，笑你不敢）。
之所以不用 ubuntu 官方的 package，是因為官方的版本不夠新，至少用 verilator v5.006 可以驗證 packed struct 比較方便。
wget https://github.com/verilator/verilator/archive/refs/tags/v5.006.tar.gz -O verilator.tar.gz
tar zxf verilator.tar.gz
cd verilator-5.006
autoconf
./configure --prefix=${THE_PREFIX}
make -j${NPROC}
make install
測試
測試用一個簡單的 blink 。
module blink (output reg led,
input clk);
localparam CNT_RST = 25_000_000;
reg [24:0] counter;
always @(posedge clk) begin
if (counter == 25'd0) begin
led <= led + 1;
counter <= CNT_RST;
end
else begin
counter <= counter - 1;
end
end
endmodule
Lattice Place File (LPF) blink.lpf
LOCATE COMP "clk" SITE "P6";
IOBUF PORT "clk" IO_TYPE=LVCMOS33;
FREQUENCY PORT "clk" 25 MHZ;
LOCATE COMP "led" SITE "A12";
IOBUF PORT "led" IO_TYPE=LVCMOS25;
用我們剛剛安裝的工具們來編譯：
yosys -p "synth_ecp5 -json blink.json" blink.v
nextpnr-ecp5 --25k --package CABGA256 --speed 6 --json blink.json --textcfg blink_out.config --lpf blink.lpf
ecppack blink_out.config blink.bin
就能產出可燒錄的 .bin 檔了。
Put it all together
講了那麼多沒意思，直接提供 Dockerfile 好像比較實在Talk is cheap. Show me the Dockerfile
：
ubuntu-icestorm-toolchain
載下來 docker build 一下，就能開始開發 Lattice FPGA 啦。