FPGAボードで学ぶ組込みシステム開発入門
[Xilinx編]

[表紙]FPGAボードで学ぶ組込みシステム開発入門 [Xilinx編]

B5変形判/448ページ

定価(本体3,800円+税)

ISBN 978-4-7741-5651-4

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書籍の概要

この本の概要

市販されている数種類のFPGAボードを例として,FPGAの基礎から応用(7セグLED表示からCMOSカメラによる動画録画再生まで)を解説します。紹介しているボードを使えば,電源はUSBから取ることができ,また半田付けやブレッドボードは不要です(カメラ接続時のみ必要)。解説されている技術やノウハウは,設計の現場でも役に立つものであり,初心者FPGAエンジニア向けのハンドブックにもなり得ます。

こんな方におすすめ

  • FPGAに興味はあるが,なかなか踏み出せなかった方
  • ハード・ソフトを含めて組み込み技術全般を習得したい方
  • PICマイコンなどの経験があり,もう一歩踏み込んでみたい方

目次

第1章 FPGAの内部といろいろなFPGAボード

  • 1-1 FPGAとは
  • コラムA FPGAのおもしろさはブロックおもちゃと同じ?
  • 1-2 各種FPGAボードの紹介
  • 1-3 回路情報のダウンロード
  • 1-4 第1章のまとめ

第2章 FPGAの回路設計を体験

  • 2-1 開発ツールXilinx ISE
  • 2-2 回路設計とコンパイル
  • 2-3 コンフィグレーションと回路の拡張
  • コラムB プロジェクトを開かずにコンフィグレーションする方法
  • 2-4 第2章のまとめ

第3章 もう少し進んだ回路設計

  • 3-1 ダイナミック点灯と1時間計の作成
  • 3-2 状態遷移を回路で実現
  • コラムC かつて256状態のステートマシンで作られたデジタル時計があった!
  • 3-3 時刻合わせ機能付き時計の設計
  • 3-4 回路データのROM化と拡張案
  • 3-5 第3章のまとめ

第4章 FPGA内蔵CPUを試す

  • 4-1 MicroBlaze MCSとは
  • 4-2 MicroBlaze MCSシステムの構築
  • 4-3 プログラムの作成と実行
  • 4-4 第4章のまとめ
  • コラムD MicroBlaze MCSミニヒストリー

第5章 内蔵CPUのプログラミング

  • 5-1 MicroBlaze MCSの詳細
  • 5-2 タイマーと割り込みの利用
  • 5-3 プログラムのROM化
  • コラムE I/OモジュールAPIの利用
  • 5-4 第5章のまとめ

第6章 自作周辺回路の接続

  • 6-1 MicroBlaze MCSのI/Oバス
  • コラムF C言語プログラムから見たバイトイネーブル信号
  • 6-2 自作周辺回路の接続方法
  • 6-3 バス・インターフェースの作成
  • 6-4 1/100秒ストップウォッチ
  • 6-5 第6章のまとめ

第7章 いろいろな周辺回路を設計

  • 7-1 キーボードとマウス接続回路
  • 7-2 VGA文字表示回路
  • コラムG レジスタのマクロ定義の読み方
  • 7-3 第7章のまとめ

第8章 外部メモリを用いたグラフィック表示回路

  • 8-1 外部メモリの制御
  • 8-2 グラフィック表示回路
  • 8-3 画像ファイルの表示
  • 8-4 第8章のまとめ
  • コラムH 制約ファイル(~.ucf)の読み方書き方

第9章 CMOSカメラの接続と応用

  • 9-1 カメラモジュールの概要と接続
  • 9-2 キャプチャ回路
  • 9-4 動画録画機能の実現
  • 9-5 第9章のまとめ
  • コラムI 流用先が動かない!……回路初期化に要注意

Appendix I FPGAボードの購入

  • I-1 購入に必要な費用
  • I-2 Digilent社Webサイトでの購入手続き

Appendix II 開発環境の構築

  • II-1 FPGA開発ツールのインストール
  • II-2 Digilent社ソフトウェアのインストール

Appendix III Nexys3で実施する場合の注意点

  • III-1 各例題で共通している相違点
  • III-2 個別の例題ごとの相違点

Appendix IV ハードウェア記述言語「Verilog HDL」の読み方

  • IV-1 回路記述の構造と宣言
  • IV-2 定数の表現と演算子
  • IV-3 組み合わせ回路の記述
  • IV-4 if文とcase文
  • IV-5 FF(フリップフロップ)を含む回路の記述
  • IV-6 下位階層の接続
  • IV-7 補足

著者プロフィール

小林優(こばやしまさる)

電子機器メーカーで15年ほど民生機器のLSI設計に関わった後,回路設計コンサルティング会社の立ち上げに参加。10年ほどセミナーや教材の開発および講師業務に従事。その後再独立し,フリーのエンジニアとして気ままに活動している。現在は大学の非常勤講師や執筆活動などがメイン。
おもな著書は「ハイクラスC 言語」「FPGA ボードで学ぶ組込みシステム開発入門[Altera 編]」(技術評論社),「改訂入門Verilog HDL記述」「CQ Endeavor Verilog HDL」「CQ Endeavor VHDL」(CQ出版社)など。