LiteX-CNC Firmware kompilieren

  • In diesem Tutorial wird gezeigt, wie man eine LinuxCNC-kompatible Firmware namens LiteX-CNC für günstige China-LED-Treiberboards (Modell 5a-75b) flasht. Mit dieser Methode kann man auf teure CNC-Motion-Cards verzichten und dennoch ein voll funktionsfähiges CNC-System auf Basis eines FPGA-Boards betreiben.

    1 LiteX-CNC Firmware kompilieren

    In diesem Tutorial wird gezeigt, wie man eine LinuxCNC-kompatible Firmware namens LiteX-CNC für günstige China-LED-Treiberboards (Modell 5a-75b) flasht. Mit dieser Methode kann man auf teure CNC-Motion-Cards verzichten und dennoch ein voll funktionsfähiges CNC-System auf Basis eines FPGA-Boards betreiben.

    Das genannte Treiberboard gibt es für unter 25€ auf AliExpress zu kaufen, es beinhaltet eine Menge I/Os, die sich mit wenigen Schritten auch als Inputs umwandeln lassen, das Board ist eine günstige Alternative zu teuren Motion Cards, bietet jedoch nur Digitale Pins.

    1.1 Repository klonen:

    Code
    git clone https://github.com/Peter-van-Tol/LiteX-CNC.git
cd LiteX-CNC

    Lädt den LiteX-CNC-Quellcode von GitHub herunter und wechselt ins Projektverzeichnis.

    1.2 Python-Umgebung einrichten:

    Code
    mkdir venv
python3 -m venv ./venv/
./venv/bin/pip install litexcnc

    Erstellt eine isolierte Python-Umgebung und installiert das LiteX-CNC-Paket.

    1.3 Treiber und Toolchain installieren:

    Code
    ./venv/bin/python -m litexcnc install_driver
./venv/bin/python -m litexcnc install_toolchain

    Installiert die benötigten Treiber und die FPGA-Toolchain für die Firmwareentwicklung.

    1.4 Zusätzliche Tools für FPGA:

    Code
    sudo apt install yosys nextpnr-ecp5 build-essential cmake clang bison flex libreadline-dev \
    gawk tcl-dev libffi-dev git python3 python3-dev libboost-all-dev \
    libeigen3-dev libqt5opengl5-dev qtbase5-dev

    Installiert Open-Source-Tools für FPGA-Synthese und Routing.

    1.5 Firmware-Konfiguration herunterladen:

    Code
    wget https://raw.githubusercontent.com/Gamer08YT/ByteCNC/refs/heads/main/litexcnc/5a-75b_v8.0_i12o14p6s6e6.json

    Lädt die JSON-Konfigurationsdatei für die gewünschte CNC-Hardware.

    1.6 Firmware bauen:

    Code
    ./venv/bin/python -m litexcnc build_firmware ./5a-75b_v8.0_i12o14p6s6e6.json --build

    Kompiliert die Firmware für das FPGA-Board, basierend auf der Konfiguration.

    Der Prozess kann 10–15 Minuten oder mehr dauern, je nach Leistung des Computers.


    1.7 Firmware flashen:

    Code
    ./venv/bin/python -m litexcnc flash_firmware --permanent --programmer ftdi/esp32_devkitj_v1 ./5a-75b_v8.0_i12o14p6s6e6/gateware/colorlight_5a_75b.svf

    Die Firmware kann nach Abschluss des Kompilierprozesses über einen Flasher in das FPGA programmiert werden, in diesem Fall nutze ich den ESP-Programmer als FTDI Adapter.

    External Content raw.githubusercontent.com
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    Der Upload läuft über folgende Pins des JTAG Interfaces ab:

    GPIOHeader PinFunktionLED Karte
    1636TCKJ27
    631TMSJ31
    1935TDIJ32
    2637TDOJ30

    Weitere Pinouts / Hardware Revisionen: chubby75/5a-75b at master · q3k/chubby75

    1.8 Karte testen

    Derzeit ist nur ein NIC-Interface implementiert, hierfür wird LAN1 mit der Ethernetschnittstelle am PC verbunden.

    Die Karte spricht kein DHCP, daher muss eine statische IP-Adresse festgelegt werden (10.0.0.10 / 255.255.255.0).

    Mit der halrun CLI können Funktionen von dem HAL Treiber getestet werden.

    Code
    loadrt litexcnc connections="eth:10.0.0.10"
show pin
show param
show function


    Disclaimer:

    Alle Anleitungen/Tutorials sind nach bestem Wissen und Gewissen verfasst, gehen immer von den definierten Software/Firmware-Versionen aus und sind auf das englische GUI ausgelegt.

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    Eltern haften für ihre Kinder.

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