Last Update 2024/08/01
論理回路の初歩,HDL/C言語開発からソフトCPU組込み,LinuxI/Oボード連携まで
MAX10実験キットで学ぶFPGA&コンピュータ
※本書には基板は付属していません
Windows10 OSでの動作確認済みです(第1部〜第4部，2021年8月)
Windows10 OSでの動作確認済みです(第1部〜第4部，2021年8月)
B5判 600ページ
DVD(片面2層8.5GB)1枚付き
定価6,600円(税込)
JAN9784789848077
2016年12月1日発行
好評発売中！
■見本PDF(2.30MB)ご注意 本書の姉妹本に、2016年4月に刊行した「(1)MAX10(2)ライタ(3)DVD付き! FPGA電子工作スーパーキット」があり、紙版は売り切れましたが電子版を基板在庫数に限り販売しております(基板在庫がなくなり次第販売を中止いたしますのでご注意ください． 本書は，「(1)MAX10(2)ライタ(3)DVD付き! FPGA電子工作スーパーキット」を大幅加筆したもので，姉妹書の全内容が含まれております． 内容をご確認の上、ご購入くださいますようお願いいたします．
本書は，MAX 10 FPGAの体験版的な位置づけの姉妹書「(1)MAX10(2)ライタ(3)DVD付き! FPGA電子工作スーパーキット(272頁，B5判，基板付き)」の解説部を大幅に加筆し，MAX 10 FPGA，および姉妹書の付属基板 MAX10-FBの使い方を600頁で網羅したものです．
「(1)MAX10(2)ライタ(3)DVD付き! FPGA電子工作スーパーキット」の解説に加え，論理回路設計の基本，C言語を使った今どきの開発手法，32ビットのソフトCPUコア NIOS IIを組み込んだスペシャル・ワンチップ・マイコン製作，大人気のホビー用Linux I/Oコンピュータ「ラズベリー・パイ」を使ったIoT機器開発事例などを紹介しています．また，1971年に発表された元祖マイコン「インテル 4004」をMAX 10で再現して電卓を製作し，コンピュータの本質を理解します．
付属DVD-ROMには，MAX 10の開発ツール一式，本書の製作記事用に自作したサンプル・プロジェクト一式が収録されています．
「(1)MAX10(2)ライタ(3)DVD付き! FPGA電子工作スーパーキット」の解説に加え，論理回路設計の基本，C言語を使った今どきの開発手法，32ビットのソフトCPUコア NIOS IIを組み込んだスペシャル・ワンチップ・マイコン製作，大人気のホビー用Linux I/Oコンピュータ「ラズベリー・パイ」を使ったIoT機器開発事例などを紹介しています．また，1971年に発表された元祖マイコン「インテル 4004」をMAX 10で再現して電卓を製作し，コンピュータの本質を理解します．
付属DVD-ROMには，MAX 10の開発ツール一式，本書の製作記事用に自作したサンプル・プロジェクト一式が収録されています．
目次
第1部 MAX 10デバイスと評価ボードのハードウェア
最新のFLASHメモリ内蔵型FPGAがあなたの手に
第1章 CQ版MAX 10評価ボードの誕生
FLASH 内蔵によるFPGAの新たなパラダイム
第2章 MAX 10 FPGAデバイスのハードウェア研究
実験に，試作に，趣味に，あれこれ手軽に使える小型FPGA基板
第3章 MAX 10 FPGAを搭載したMAX10-FB基板のハードウェア詳説
Quartus Primeから直接操作！ コンフィグレーションにもデバッグにも使える！
第4章 コンフィグレーション&デバッグ用MAX10-JB基板のハードウェア詳説
MAX 10によるPICマイコンFLASH 書き込み器の構造と，PICマイコンによるUSB Blaster等価機能の実現
第5章 MAX10-FB基板とMAX10-JB基板の協調動作の仕組み
第2部 MAX 10 FPGA開発入門
Quartus Prime Lite Editionと関連ツールをインストールして，基板とPC 間の接続確認を行う
第6章 MAX 10用開発環境のインストール
LEDチカチカをネタにして，Quartus Primeの一通りの使い方をマスタしよう
第7章 FPGA開発ツールQuartus Prime入門
PLLの使い方とパワーONリセット回路の作り方をマスタしよう
第8章 論理回路の土台！ MAX 10のクロックとリセットの基礎
MAX 10のFPGAには2種類のコンフィグレーション・データを格納できる
第9章 MAX 10のデュアル・コンフィグレーション機能を活用
無償の論理シミュレータでFPGAをホイホイ論理検証する手順をマスタしよう
第10章 ModelSim Altera Starter Editionによる論理シミュレーション入門
第3部 Nios II システム開発入門
Nios IIコアの概要とその開発フローをマスタしよう
第11章 Nios IIシステムの概要
Nios IIシステムのハードウェア設計，ソフトウェア設計，論理シミュレーションまで全部通しでやってみよう
第12章 Nios IIシステムでLチカ
Nios II システムで割り込みを使う方法をマスタしよう
第13章 Nios IIシステムで割り込み
MAX 10内蔵のA-D変換器をNios IIシステムで使う方法をマスタしよう
第14章 Nios IIシステムでA-D変換器
MAX 10にSDRAMを接続して広大なメモリ空間を手に入れよう
第15章 Nios IIシステムでSDRAMアクセス
第4部 論理設計入門
論理設計を知り，味わい，そして楽しむ
第16章 論理設計入門
論理設計の道具を自分のものにしよう
第17章 Verilog HDL によるRTL 記述入門
単純なレジスタの動作からCPUまで，実際の設計と論理シミュレーションにトライ
第18章 章論理設計の具体例とシミュレーション
タイミング解析の基礎を学び，SDCファイルを自在に書けるようになろう
第19章 TimeQuest Timing Analyzerによるタイミング解析とSDCファイル
C言語とVerilog HDLの混在シミュレーションを使ってAvalon-MMスレーブIPを設計しよう
第20章 C言語混在シミュレーションとIP設計
第5部 MAX 10とRaspberry Piとの饗宴
Raspberry Piのハードウェア機能拡張と，MAX 10のコネクティビティ強化を両立する
第21章 MAX 10とRaspberry Piを接続する拡張用MAX10-EB基板のハードウェア詳説
高速SPI通信によるインターフェースと，Qt CreatorによるGUIアプリの作成
第22章 MAX 10とRaspberry Piの連携方法
第6部 マイコン黎明期の4004システムを設計し，歴史的電卓を再現する
インテルMCS-4アーキテクチャをじっくりと堪能して，先人の知恵の深さを感じとろう
第23章 4004CPUアーキテクチャとMCS-4システム
歴史的4004アーキテクチャをFPGA の中に実現し，ビンテージ電卓を再現する
第24章 MCS-4システムの論理設計と電卓の製作
第7部 MARY 基板を活用する
各種周辺機能をもつ小型MARY 基板をMAX10から制御する
第25章 MARY基板とMAX10 の連携方法
第1部 MAX 10デバイスと評価ボードのハードウェア
最新のFLASHメモリ内蔵型FPGAがあなたの手に
第1章 CQ版MAX 10評価ボードの誕生
FLASH 内蔵によるFPGAの新たなパラダイム
第2章 MAX 10 FPGAデバイスのハードウェア研究
実験に，試作に，趣味に，あれこれ手軽に使える小型FPGA基板
第3章 MAX 10 FPGAを搭載したMAX10-FB基板のハードウェア詳説
Quartus Primeから直接操作！ コンフィグレーションにもデバッグにも使える！
第4章 コンフィグレーション&デバッグ用MAX10-JB基板のハードウェア詳説
MAX 10によるPICマイコンFLASH 書き込み器の構造と，PICマイコンによるUSB Blaster等価機能の実現
第5章 MAX10-FB基板とMAX10-JB基板の協調動作の仕組み
第2部 MAX 10 FPGA開発入門
Quartus Prime Lite Editionと関連ツールをインストールして，基板とPC 間の接続確認を行う
第6章 MAX 10用開発環境のインストール
LEDチカチカをネタにして，Quartus Primeの一通りの使い方をマスタしよう
第7章 FPGA開発ツールQuartus Prime入門
PLLの使い方とパワーONリセット回路の作り方をマスタしよう
第8章 論理回路の土台！ MAX 10のクロックとリセットの基礎
MAX 10のFPGAには2種類のコンフィグレーション・データを格納できる
第9章 MAX 10のデュアル・コンフィグレーション機能を活用
無償の論理シミュレータでFPGAをホイホイ論理検証する手順をマスタしよう
第10章 ModelSim Altera Starter Editionによる論理シミュレーション入門
第3部 Nios II システム開発入門
Nios IIコアの概要とその開発フローをマスタしよう
第11章 Nios IIシステムの概要
Nios IIシステムのハードウェア設計，ソフトウェア設計，論理シミュレーションまで全部通しでやってみよう
第12章 Nios IIシステムでLチカ
Nios II システムで割り込みを使う方法をマスタしよう
第13章 Nios IIシステムで割り込み
MAX 10内蔵のA-D変換器をNios IIシステムで使う方法をマスタしよう
第14章 Nios IIシステムでA-D変換器
MAX 10にSDRAMを接続して広大なメモリ空間を手に入れよう
第15章 Nios IIシステムでSDRAMアクセス
第4部 論理設計入門
論理設計を知り，味わい，そして楽しむ
第16章 論理設計入門
論理設計の道具を自分のものにしよう
第17章 Verilog HDL によるRTL 記述入門
単純なレジスタの動作からCPUまで，実際の設計と論理シミュレーションにトライ
第18章 章論理設計の具体例とシミュレーション
タイミング解析の基礎を学び，SDCファイルを自在に書けるようになろう
第19章 TimeQuest Timing Analyzerによるタイミング解析とSDCファイル
C言語とVerilog HDLの混在シミュレーションを使ってAvalon-MMスレーブIPを設計しよう
第20章 C言語混在シミュレーションとIP設計
第5部 MAX 10とRaspberry Piとの饗宴
Raspberry Piのハードウェア機能拡張と，MAX 10のコネクティビティ強化を両立する
第21章 MAX 10とRaspberry Piを接続する拡張用MAX10-EB基板のハードウェア詳説
高速SPI通信によるインターフェースと，Qt CreatorによるGUIアプリの作成
第22章 MAX 10とRaspberry Piの連携方法
第6部 マイコン黎明期の4004システムを設計し，歴史的電卓を再現する
インテルMCS-4アーキテクチャをじっくりと堪能して，先人の知恵の深さを感じとろう
第23章 4004CPUアーキテクチャとMCS-4システム
歴史的4004アーキテクチャをFPGA の中に実現し，ビンテージ電卓を再現する
第24章 MCS-4システムの論理設計と電卓の製作
第7部 MARY 基板を活用する
各種周辺機能をもつ小型MARY 基板をMAX10から制御する
第25章 MARY基板とMAX10 の連携方法