8月21日~22日生ライブ配信/8月23日~25日録画配信
[全部入りキット付き]
一緒に動かそう!Lチカから始めるFPGA開発【基礎編&実践編】

~GPIO/A-D変換からI2C/シリアル通信,RTLシミュレーション/実機テスト,ソフトコア・プロセッサの動かし方まで~

講師:森岡 澄夫 氏[インターステラテクノロジズ株式会社 開発部長,博士(工学)]
 企画:ZEPエンジニアリング / 販売:マルツエレック

タイム・テーブルと申し込み

お申込みは,マルツエレックの通販ページで行います.下記スケジュール表のボタンを押して,必要事項の入力をお願いいたします.

月/日 開始 終了 内容 価格 申し込み
[Part1&Part2]: 完全版(すべてのPartを一括受講する) \56,100
8/21(土) 10:00 17:00 [Part1]: 基礎編 \36,300
8/22(日) 10:00 17:00 [Part2]: 実践編 \36,300

※DE10-Liteをお持ちの場合は,完全版を41,800円(税込),Part1またはPart2を22,000円(税込)で受講していただけます.

学ぶこと

本セミナは,開発ツールQuartusやFPGAボードDE10-Liteの動かし方から始めて,製作物のレベルを徐々に上げながら,本格的なディジタル回路設計を始めるために必要な知識を全般的に取得します.

図1 本セミナで使用するFPGAスタータ・ボード DE10-Lite

基礎編

基礎編は,1つの回路モジュールを作って動かすことがテーマです.本セミナでは,論理設計の教科書を頭から順に解説していくスタイルは採らず,ボード上で回路を実際に動かしながら,簡単な回路例から複雑・高度な動きのできる回路例へ機能拡張をしていくスタイルで説明を進めます.その過程で自然に回路設計の知識が増え,理解が進むことを期待できます.

(1)スイッチ入力をLED出力する回路を動かす
 ~ツールの動かし方とI/O・組み合わせ回路の基礎を学ぶ~

(2)7seg-LED時計を動かす
 ~時間経過によって動く順序回路の基礎を学ぶ~

(3)回路誤動作の観察と安定動作させる対策
 ~ハザードなどを観察し同期回路の重要性を学ぶ~

(4)ストップ・ウォッチや平方根計算回路を動かす
 ~処理を順番に進めるためのステート・マシンを学ぶ~

(5)ADCの接続スイッチ
 ~IPコア(既成部品)の生成や接続の仕方を学ぶ~

(6)I2Cセンサの接続
 ~ステート・マシンを組み合わせて複雑な処理を作る~

(7)DE10のいろいろなI/O利用
 ~パソコンとのシリアル・データ送受信,SDRAM,VGA

実践編

実践編では,複数のモジュールを連携動作させて複雑な処理を行ったり,いろいろなデバイスとつなぐことをテーマにします.そのうえで必要となってくるシミュレータの利用や,オンチップ・プロセッサ(Nios)の利用についても体験します.

(1)ステートマシンを組み合わせて複雑な動作を組む
 ~I2Cインターフェース回路などを例に~

(2)モジュールどうしをつなぐためのインターフェースとプロトコル
 ~画像変換回路を例に~

(3)RTLシミュレーションの基礎
 ~ModelSimの動かし方とテスト方法の検討,ソフトとの連携~

(4)FPGA実機によるテスト環境の基礎
 ~市販マイコンやPCとUART接続してデータ交換~

(5)オンチップ・プロセッサとの連携動作のしかた
 ~レジスタを介した動作制御やデータ交換~

(6)ソフトコア・プロセッサNiosを動かす
 ~Platform Designerの動かし方とソフト作成~

(7)Niosと自作IPコアの接続
 ~CRC計算IPやサーボ制御IPの作成~

ショート・セミナ① FPGAボードを動かしてみる

ショート・セミナ② チャタリングの対策


ショート・セミナ③ Verilogでのレジスタ記述


受講対象

  • とくに電子情報分野を専門とはしていないが,これからFPGA回路設計を業務・授業で行うことになった技術者・学生
  • 個人でFPGA設計を楽しんでみたい方

あると望ましい予備知識

基礎編

  • プログラミング経験などを通し,一般的なパソコンの操作はとくに支障なく行えること
  • 論理ゲートやフリップフロップのような回路素子,回路図記号など,ディジタル回路の初歩的な知識はあること(設計経験は不要)

実践編

  • マイコン上での基本的なCプログラミング経験
  • 1モジュール程度のHDL設計経験

講演の目標

  • ディジタル回路設計の基礎知識を体感的に身につけ,思いどおりの動きをする回路を作れるようになるための土台を固める
  • FPGAを使うことによって,マイコンやPCではできない何が可能になるのかを掴む

セミナで使用するボード

  • FPGAスタータ・ボード DE10-Lite

※セミナで使用するボードは開催日の1週間ほど前に送付の手配をさせていただきます.

用意いただきたいもの

  • Quartus Prime ライトエディション(無償)の最新版(20.1.1以上)のインストール
  • Windows Subsystem for Linux (WSL, 無償)のインストール(実践編を受講の場合)
  • Nios II SBT (Software Build Tools) for Eclipse(無償,リンク先 CDT8.8.1)のインストール(実践編を受講の場合)
  • 上記ソフトが滞りなく動く程度のパソコン(Windows 10またはlinux, メモリ最小8GB程度,プロセッサ最低2GHz程度)

講師紹介

略歴

NTT,IBM,Sony,NECの各研究所において高性能回路IPやハイレベルシンセシスの研究,およびプレイステーションなどの製品用SoC開発に従事した後,現職にて民間宇宙ロケットの飛行制御コンピュータの研究開発に従事.FPGAや高位合成を活用している.

主な著書

  1. HDLによる高性能ディジタル回路設計,CQ出版社.
  2. LSI/FPGAの回路アーキテクチャ設計法,CQ出版社.