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Design Wave Magazine 2008年5月号増刊
FPGA活用チュートリアル 2008/2009年版
B5変型判 336ページ
定価2,420円(税込)
2008年5月15日発行
![[絶版2010.1.28] FPGA活用チュートリアル 2008/2009年版](MDWZ200805l.jpg)
大変恐縮ですが，こちらの商品は品切れ絶版となりました．
FPGA設計の経験をお持ちの方が，さらに大規模，高性能なFPGAを活用していくために必要な技術をまとめました．
本書では，最近のFPGAに搭載される基本論理ブロックのほかに乗算機やメモリ，クロック管理などの専用機能の使い方を詳しく解説します．また，大規模設計ではIPコア(設計資産)の活用が不可欠です．FPGAメーカから提供されるCPUコアの使い方や応用例について説明します．このほか，最新のFPGAを実際に動作させるために不可欠な低電圧電源回路やプリント基板の設計法についても取り上げています．
本書は，「Design Wave Magazine」2004年3月増刊号『FPGA活用チュートリアル』，2006年5月増刊号『FPGA活用チュートリアル 2006/2007年版』の改訂版です．2002年〜2008年に発行されたDesign Wave Magazineで掲載された記事をもとに，再編集したものです．
本書では，最近のFPGAに搭載される基本論理ブロックのほかに乗算機やメモリ，クロック管理などの専用機能の使い方を詳しく解説します．また，大規模設計ではIPコア(設計資産)の活用が不可欠です．FPGAメーカから提供されるCPUコアの使い方や応用例について説明します．このほか，最新のFPGAを実際に動作させるために不可欠な低電圧電源回路やプリント基板の設計法についても取り上げています．
本書は，「Design Wave Magazine」2004年3月増刊号『FPGA活用チュートリアル』，2006年5月増刊号『FPGA活用チュートリアル 2006/2007年版』の改訂版です．2002年〜2008年に発行されたDesign Wave Magazineで掲載された記事をもとに，再編集したものです．
目次
はじめに
第1章 FPGA/CPLDの基礎と最新動向
1-1 FPGAとCPLDの特徴
1-2 FPGAをとりまく環境の遷移
1-3 CPLDを使うメリット
第2章 ディジタル信号処理に不可欠な乗算器を使いこなす
2-1 乗算器の使い方
2-2 DSPブロックの使い方
第3章 データ・バッファやCPUコアに不可欠なメモリを使いこなす
3-1 FPGA内蔵メモリの特徴
3-2 メモリの使い方
3-3 メモリを使う設計のテクニック
第4章 分周・逓倍・タイミング調整に不可欠なクロック管理機能を使いこなす
4-1 DCMの特徴
4-2 DCMの使い方
4-3 DCMの活用テクニック
第5章 FPGAマイコン最新事情
5-1 FPGAベンダが提供するソフトCPU
5-2 FPGAにCPUコアを搭載する意義
5-3 LSI設計におけるC言語
5-4 汎用マイコン+リアルタイムOSの限界とマルチコア
5-5 マルチプロセッサ・システムの構成方式
5-6 FPGAマイコンへの期待
第6章 PicoBlazeの活用法
6-1 PicoBlazeの概要
6-2 開発環境
6-3 PicoBlazeを使った設計を体験する
第7章 MicroBlazeの活用法
7-1 MicroBlazeの概要
7-2 マルチプロセッサ・システムの構成法
7-3 FSLインターフェースの特徴と動作
7-4 LCDを持つUARTターミナルを2コアで設計
7-5 マルチプロセッサ・システムのデバッグ
第8章 FPGA搭載PowerPCコアの活用法
8-1 FPGA+CPUコアによる性能の向上
8-2 APUによるコプロセッサ機能の実現法
8-3 APUを活用した半透明合成回路の設計
第9章 LatticeMico32の活用法
9-1 LatticeMico32のアーキテクチャ
9-2 ハードウェアの開発
9-3 ソフトウェアの開発
第10章 NiosIIの活用法
10-1 NiosIIのアーキテクチャ
10-2 ハードウェア開発環境
10-3 Nios IIをFPGAに組み込む
第11章 組み込みOSの活用法
11-1 ソフト・マクロのCPUと組み込みLinux
11-2 μClinuxをFPGA単体で動かしてみる
11-3 CFカードからμClinuxを起動する
第12章 差動インターフェースの活用法
12-1 シングルエンド信号と差動信号の違い
12-2 差動方式を使う意味とは
12-3 LVDSの応用
第13章 Auroraの活用法
13-1 高速シリアル通信ブロック活用の基礎
13-2 Auroraモジュールの生成
13-3 ユーザ回路との接続
13-4 検証手法
第14章 SerialLite IIの活用法
14-1 SerialLite IIの使いどころ
14-2 SerialLite IIモジュールの生成
14-3 デバッグ時のポイント
第15章 FPGAに求められる電源システムの設定法
15-1 最新LSIの電源条件と回路設計時の問題
15-2 多電源システムを正しく動かす
15-3 電源ノイズの抑え方
15-4 システム起動で失敗しないための注意点
15-5 オンボード電源選択法
第16章 FPGAの消費電力を見積もる
16-1 FPGAで消費電力が問われる理由
16-2 FPGAの消費電力
16-3 FPGAの消費電力の見積もり方
16-4 PowerPlay Early Power Estimatorの使い方
16-5 PowerPlay Power Analyzerの使い方
第17章 FPGA向け電源回路設計事例集
17-1 高速データ処理向け大規模FPGA搭載PCI Expressカードの電源設計
17-2 大規模FPGA搭載PCI Express評価ボードの電源設計
17-3 ディジタル信号処理向け高性能FPGA搭載ボードの電源設計
17-4 低コストFPGAを搭載するPCI Expressボードの電源設計事例
17-5 低コストFPGA向けスイッチング・レギュレータ回路の設計事例
17-6 小規模FPGA向けスイッチング・レギュレータ回路の設計事例
17-7 高性能FPGA向けスイッチング・レギュレータ回路の設計事例
17-8 小規模FPGA向けリニア・レギュレータ回路の設計事例
第18章 FPGA+CPU搭載ボードの電源回路設計事例
18-1 大規模FPGA+高速CPU向け電源設計
18-2 表面実装型DC-DCモジュールの実装
第19章 多ピンBGAのアートワーク技術
19-1 1,508ピンBGAを実装する基板設計過程
19-2 多層IVH構造基板の製造技術
第20章 多ピンBGAの省スペース実装技術
20-1 PC Card向けの基板設計
20-2 トラブル対策とさらなる要求への対応
第21章 プリント基板による熱対策技術
21-1 電子機器における熱の流れ
21-2 プリント基板の放熱特性
21-3 FPGAボードの温度低減事例
はじめに
第1章 FPGA/CPLDの基礎と最新動向
1-1 FPGAとCPLDの特徴
1-2 FPGAをとりまく環境の遷移
1-3 CPLDを使うメリット
第2章 ディジタル信号処理に不可欠な乗算器を使いこなす
2-1 乗算器の使い方
2-2 DSPブロックの使い方
第3章 データ・バッファやCPUコアに不可欠なメモリを使いこなす
3-1 FPGA内蔵メモリの特徴
3-2 メモリの使い方
3-3 メモリを使う設計のテクニック
第4章 分周・逓倍・タイミング調整に不可欠なクロック管理機能を使いこなす
4-1 DCMの特徴
4-2 DCMの使い方
4-3 DCMの活用テクニック
第5章 FPGAマイコン最新事情
5-1 FPGAベンダが提供するソフトCPU
5-2 FPGAにCPUコアを搭載する意義
5-3 LSI設計におけるC言語
5-4 汎用マイコン+リアルタイムOSの限界とマルチコア
5-5 マルチプロセッサ・システムの構成方式
5-6 FPGAマイコンへの期待
第6章 PicoBlazeの活用法
6-1 PicoBlazeの概要
6-2 開発環境
6-3 PicoBlazeを使った設計を体験する
第7章 MicroBlazeの活用法
7-1 MicroBlazeの概要
7-2 マルチプロセッサ・システムの構成法
7-3 FSLインターフェースの特徴と動作
7-4 LCDを持つUARTターミナルを2コアで設計
7-5 マルチプロセッサ・システムのデバッグ
第8章 FPGA搭載PowerPCコアの活用法
8-1 FPGA+CPUコアによる性能の向上
8-2 APUによるコプロセッサ機能の実現法
8-3 APUを活用した半透明合成回路の設計
第9章 LatticeMico32の活用法
9-1 LatticeMico32のアーキテクチャ
9-2 ハードウェアの開発
9-3 ソフトウェアの開発
第10章 NiosIIの活用法
10-1 NiosIIのアーキテクチャ
10-2 ハードウェア開発環境
10-3 Nios IIをFPGAに組み込む
第11章 組み込みOSの活用法
11-1 ソフト・マクロのCPUと組み込みLinux
11-2 μClinuxをFPGA単体で動かしてみる
11-3 CFカードからμClinuxを起動する
第12章 差動インターフェースの活用法
12-1 シングルエンド信号と差動信号の違い
12-2 差動方式を使う意味とは
12-3 LVDSの応用
第13章 Auroraの活用法
13-1 高速シリアル通信ブロック活用の基礎
13-2 Auroraモジュールの生成
13-3 ユーザ回路との接続
13-4 検証手法
第14章 SerialLite IIの活用法
14-1 SerialLite IIの使いどころ
14-2 SerialLite IIモジュールの生成
14-3 デバッグ時のポイント
第15章 FPGAに求められる電源システムの設定法
15-1 最新LSIの電源条件と回路設計時の問題
15-2 多電源システムを正しく動かす
15-3 電源ノイズの抑え方
15-4 システム起動で失敗しないための注意点
15-5 オンボード電源選択法
第16章 FPGAの消費電力を見積もる
16-1 FPGAで消費電力が問われる理由
16-2 FPGAの消費電力
16-3 FPGAの消費電力の見積もり方
16-4 PowerPlay Early Power Estimatorの使い方
16-5 PowerPlay Power Analyzerの使い方
第17章 FPGA向け電源回路設計事例集
17-1 高速データ処理向け大規模FPGA搭載PCI Expressカードの電源設計
17-2 大規模FPGA搭載PCI Express評価ボードの電源設計
17-3 ディジタル信号処理向け高性能FPGA搭載ボードの電源設計
17-4 低コストFPGAを搭載するPCI Expressボードの電源設計事例
17-5 低コストFPGA向けスイッチング・レギュレータ回路の設計事例
17-6 小規模FPGA向けスイッチング・レギュレータ回路の設計事例
17-7 高性能FPGA向けスイッチング・レギュレータ回路の設計事例
17-8 小規模FPGA向けリニア・レギュレータ回路の設計事例
第18章 FPGA+CPU搭載ボードの電源回路設計事例
18-1 大規模FPGA+高速CPU向け電源設計
18-2 表面実装型DC-DCモジュールの実装
第19章 多ピンBGAのアートワーク技術
19-1 1,508ピンBGAを実装する基板設計過程
19-2 多層IVH構造基板の製造技術
第20章 多ピンBGAの省スペース実装技術
20-1 PC Card向けの基板設計
20-2 トラブル対策とさらなる要求への対応
第21章 プリント基板による熱対策技術
21-1 電子機器における熱の流れ
21-2 プリント基板の放熱特性
21-3 FPGAボードの温度低減事例