ZEPマガジン

CPUの命令セットを設計するときは，データの入出力，ジャンプ，レジスタの活用を考慮し，回路をシンプルに，そしてプログラムを記述しやすくする必要がある

CPUは複雑な三角関数の計算やデータ処理を，加算や論理回路といった単純な動作に分解して実現する

CPUは，メモリマップを利用して，メモリやI/Oの位置をアドレスで指定し，正しくデータ送受信を実現する

AXI4-Liteバスを使用することで，PS側のソフトウェアからレジスタ制御を行い，GPIOの状態を変更できる

AXI GPIOのレジスタを操作してLEDの点灯制御を行ってみた．VivadoとVitisを組み合わせることで，ハードウェアからソフトウェアまで一貫した設計が可能

Zynqの割り込みシステムでは，PL側で発生したイベントをIRQ_F2P（Interrupt Request from FPGA to Processor）ポートを介してPSに通知

BSP APIを利用してI$^2$Cインターフェースの温湿度センサHDC1080を制御するハードウェアとソフトウェアをZynq-7000に実装

Zynqでは，FreeRTOSを活用して，リアルタイム性を確保したシンプルなコーディングを実践したい

PIC16F17146/デバッガ/Wi-Fiモジュール/温湿度センサを搭載したミニIoT製作キット z-piciot-miniを製作．センサ・データの取得からネットワーク通信まで実装できる

現代の熱設計は，基板を経由する90%の熱流を適切に制御し，効率的な放熱経路を確保すること

基板放熱の可能性は，部品の周長，放熱スペース，基板の熱伝導率によって決まる．目標熱抵抗が低い場合や高発熱部品では，放熱器の使用が不可欠

熱抵抗ネットワークを解く連立方程式をExcelに組み込むことで，実用的な熱シミュレータを作ることができる

PIC16F17146/デバッガ/Wi-Fiモジュール/温湿度センサを搭載したミニIoT製作キット z-piciot-miniを製作．センサ・データの取得からネットワーク通信まで実装できる

EUSARTの設定項目を適切に選択することで，安定したUSBシリアル通信を実現できる．ボーレートは安定性と互換性のバランスを考慮して設定する

NCOを用いた矩形波生成では，インクリメント・レジスタを適切に設定することで，正確な周波数のパルスを出力できる．ポイントは，クロック・ソースの選択と分周比の計算

P制御とD制御を適切に組み合わせることで，応答速度と安定性のバランスの取れたモータ制御が可能．さらにI制御を加えれば，定常偏差を補正できる

エンコーダの2つのパルス信号（A相とB相）の位相ずれを検出すれば回転方向を判定できる．A相，B相の両方の立ち上がりと立ち下がりをカウントすれば，計測分解能が4倍に上がる

伝達関数モデルや状態空間モデルを活用して，慣性や粘性摩擦を考慮することで，より精密なモータのモデリングが可能

極配置法を用いることで，指定した固有値に応じた応答が得られる．最適レギュレータ法では，評価関数を最小化することで最適な制御ゲインを決定する

モータ制御器の安定性や応答特性の両立には，制御対象の行列$A$と入力行列$B$を用いて特定の極を設定し，状態フィードバック・ゲイン$F$を求める極配置法が有効

バターワース標準形や極配置を適切に設定することで，モータ制御器のオーバシュートを抑え，応答速度を最適化できる．I-PD制御では$K_p$/$K_d$/$K_i$が重要