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］

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電子版発売

B5変形判／448ページ

定価4,180円（本体3,800円＋税10%）

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。