ZEPマガジン

2024年12月30日号
FPGA×HDL入門 レジスタの同期運転
クロック源は1つ 同一位相&同一周波数

レジスタの同期運転は,信頼性の高い回路を構築するための基本だ.同一クロック源を用い,レジスタの値を同期的に更新することを徹底することで,設計が簡単になりエラーの発生率も低下する

2024年12月29日号
FPGA×HDL超入門 2種類のリセット回路
ソフトにはクロック同期 電源ON後は非同期型

FPGAやLSIの電源投入後は,レジスタやフリップフロップの初期値が不定だ.意図した初期状態の保証に欠かせまいリセット処理にはクロック非同期型と同期型を使い分けたい

2024年12月28日号
Artix-7 FPGA入門 A-D変換回路の実験
0~1Vを7セグLEDにディジタル表示

Artix-7 FPGAはアナログ電圧をディジタル値に変換する12ビット分解能のADCモジュールを搭載している.2チャネルの入力信号を扱い,154k~1000kサンプル/秒に設定できる

2024年12月27日号
Pythonで一緒に ロボットのモデルベース設計
ラズパイによる角度の比例制御

比例制御(P制御)の欠点「定常偏差が0にならない」「振動の発生」「ノイズの影響を受ける」は,積分制御(I制御)と微分制御(D制御)を加えることで解決できる

2024年12月26日号
ラズパイ×ROS SLAMロボット開発
ROSホストとWi-Fiクライアントの通信実験

ロボット開発用ミドルウェアROSを実装したラズベリー・パイ・ホストで,Wi-Fiマイコンを搭載したクライアント・ローバからIMUセンサ情報をリモート受信

2024年12月25日号
組込みC++入門 STM32×ESP32で学ぶ
データ型で同じ名前の関数を使いわける

C++には,同じ名前の関数を異なるデータ型に対応させる「オーバーロード」という機能がある.開発者はコードの可読性を維持しながら,汎用的な処理を実現できる

2024年12月24日号
初めてのラズパイ×ROS SLAMロボット開発
GmappingによるLiDARの測定レンジ設定

Gmappingはパーティクル・フィルタを用いたSLAMアルゴリズムを実装し,地図をリアルタイムに生成する.位置や姿勢の仮説の1つ「パーティクル」の数を増すことで推定精度が上がる

2024年12月23日号
ディープラーニング入門 過学習の回避
過学習の回避と精度改善の傾向

AIモデルの性能の評価指標「損失関数」と「正解率」を利用すれば,訓練データの特定の特徴やノイズに過度に適応する「過学習」の兆候を検知できる

2024年12月22日号
今さら聞けない ディープラーニング入門
文字データベース MNISTでAI性能評価

ディープニューラル・ネットワークを実装したラズベリー・パイに,0~9の手書き数字画像を含むベンチマークデータ・セットMNISTを見せてみた

2024年12月21日号
ラズパイでLLMエッジ入門 生成AIとロボティクス
1 指示文 2 紙芝居生成 3 制御で紙芝居を再現

マルチモーダルLLMは,言語に加え画像やセンサ情報といった複数のデータ・モーダリティを統合して処理できるAIモデル.この技術によって高度なロボット制御が可能になる

2024年12月20日号
ラズパイでLLMエッジ入門 写真ナレータの製作
複合データを言語化 マルチモーダルLLM

画像やテキストといった複数のモーダル・データを処理するマルチモーダルLLMをラズベリーパイに実装して画像ナレータを製作してみた

2024年12月19日号
ラズパイで作るLLMエッジ 文章生成のメカニズム
もっとも相応しい単語の選択と接続

LLMは「吾輩は猫である名前は」という文脈で,次にくる単語を「まだ」や「決まって」などの尤度が高い単語として推定する

2024年12月18日号
M5Stack IoT電子工作 Pythonインタープリタ
研究!MicroPythonのいろいろ

MicroPythonは組み込み用MPUで動作するPythonインタープリタの一種で,Python言語のサブセットとして設計されている.M5Stackで利用するならM5UI.Flow版がお勧め

2024年12月17日号
M5Stack IoT電子工作 TCP/IPの高速化
世界のサーバと低遅延通信

M5Stackでインターネットラジオを製作するなら,TCP/IPのデータ・パケット数を増やして一度に送信する量を調整し,低遅延のデータ通信を実現したい

2024年12月16日号
FPGAキット DE10入門 正しく動かない乗算器
間違いだらけのverilog記述

正しく動かない演算回路が生成される問題を回避するためには,ビット幅を明示的に指定し,意図しない切り捨てや拡張を避けるverilogを記述することが重要

2024年12月15日号
Zynq FPGA入門 各社FPGAと利用できるCPU
ARM/RISC-VからMicroBlazeまで

Zynq-7000 SoCやZynq UltraScale+ MPSoCは,ARM Cortex-A9やCortex-A53を,Arria 10やCyclone Vは,ARM Cortex-A9を,AgilexやStratix 10は,ARM Cortex-A53やA72を搭載する

2024年12月14日号
Zynq FPGA入門 2つのチップ内CPU構成法
別チップ派?ハードCPU派?ソフトCPU派?

Zynq FPGAは,Xilinx社が提供するFPGAとCPUを統合したSoC(System on Chip).CPUとロジックIPの構成方法において3つの選択肢が存在する

2024年12月13日号
Zynq FPGA入門 独自のコンピュータ・チップ
自作のIPコアとメモリ/CPUをオンチップ・バス“AXI”で接続

Zynqでは,自作のIPコアとXilinx標準のIPコアを使える.IPコアは,ARM社のデータ通信用オンチップ・バス“AXI”を使ってメモリやCPUとつなぐ

2024年12月12日号
Zynq FPGA入門 自作回路とCPUの通信
一時データ保存回路 レジスタの活用

ZynqはCPUと自作回路の通信バスを備える.CPUのアドレス空間上に自作回路を制御するレジスタを配置し,このアドレスを利用するメモリ・マップトI/O方式で自作回路を制御する

2024年12月11日号
Zynq FPGA入門 コンピュータ・チップの自作
ソフトCPU MicroBlazeとARMでLチカ

MicroBlazeはProgrammable Logic部に実装するソフトCPU.Processing System部にはARMプロセッサが実装されている.Zynqでは両者を連携させたシステムを構築可能

2024年12月10日号
STM32マイコン入門 C/C++プログラミング
Wi-Fi&ambient接続 気温ウェブ・ロガー製作

定番 STM32マイコンとC/C++プログラミングによって,Wi-Fiを介したネットワーク接続と気温センサのデータをAmbientサーバに送信するIoTロガーを製作