カスタマーレビュー

FPGA ボードで学ぶ組込みシステム開発入門　~Altera編~

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大学でVerilog HDLを教えています．Verilog HDLの勉強には,CQ出版の木村真也著「わかるVerilog HDL」を使っています．

以前はSpartan-3のボードを演習に使っていたのですが，XilinxのISEが，演習中に時々フリーズすること，奇数バージョンと偶数バージョンの使い勝手の変更が多く，いやけがさしていました．使い方の変更が多いと，そのたびに，パワーポイントのスライドの変更が多くなるからです．

ティーチングアシスタントからもAlteraのQuartus IIの方が安定していて（フリーズしない）使いやすいから変えて欲しいということでDE0ボードが安かったこともあり，変更しました．これでMPUの設計実習やテレビゲームを作成して学生たちの教育効果は上がっています．

さて，この本は，Verilog HDLを使って次のステップに進みたい人に最適です．
１）ツールとしてSignalTapIIを使って波形観測をする方法が4章にあり，これが一部の学生には非常に役に立ったと好評です．
２）Nios IIを組込む方法が５章〜６章に，
３）DE0でキーボードやマウス接続などが７章に，SDRAMを使う方法が８章に
４）uClinuxの実装が９章に
あります．それぞれ，DE0で学生が動かして実演してくれました．

この本はゼミでの輪講で週１駒で約６回で終了しました（もともとVerilog HDLは知っている学生）．一応，Verilog HDLは勉強して，AlteraのDE0を使ってNios IIの勉強をしたり，それを使って簡単な実験回路を作りたい人には良い本だと思います．

著者がIBMにいた時代に，私は学生だったのですが，実際に講習を受けたことがあり，まえからこの著者の本は分かりやすく実際的なものが多いのでファンでした．この方の本がでるときは必ず学生と輪講することにしています．ＤＥ０を使っていることもあり賞味期限はある本ではありますが，２０１２年現在DE0と組込みＭＰＵをFPGAでさっと使ってみたいと思う人には日本語の本では最適な本ではないかとおもいます．

　本の表紙に書いている通り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技術者にお勧めの本である。アルテラ社のFPGAを題材としてLED駆動などの基本回路だけでなく、アルテラ社のFPGA組み込みCPUであるNios IIプロセッサの使い方についても解説。さらに、このCPUへマウスやキーボードなどの周辺機器を接続するためのI/F回路や、SDRAMのI/F回路についても述べ、このNios IIプロセッサシステム上へμC Linuxを実装する方法まで解説する。これで、表紙に書いてあるとおり、ハードウエア・ソフトウエアを含めて組み込み技術全般を習得できることになる。
　かなり分厚い本ではあるが、さすがに広範囲な技術について記述しているので、詳細な解説がない箇所もある。しかし、技術のポイントをおさえた解説になっているので、根気よく勉強すれば、組み込みシステムに関する広範囲でかつ実践的な知識がつくだろう。ただ、入門という題名にひかれて、全くの初心者がこの本を読み通すのは難しいかもしれない。最初の何章かで挫折するかもしれないが、その場合でも、少し実務経験を積んで、再度トライするだけの価値のある本だと思う。

VerilogHDLや、VHDLの入門書は数多く存在しますが、肝心のQuartus2の使い方が良く分からずに困っている人にお勧めします。
ロジアナ機能(signaltap）の使い方も解説されています。
また、NIOS2の使い方が詳細に解説されていて非常に助かりました。
単なる組み込み方法に留まらず、FPGA内の他の回路との連携方法や、SDRAMメモリーコントローラの組み込み方法まで解説されていますので、NIOS2の入門書としても最適です。

ただしHDL言語についての解説はあっさりしてますので、初心者の方は別途に言語の解説書を入手する事をお勧め致します。

この本を取ってFPGAボードで開発入門する際に、前段階としてVHDL及びVerilogについての
基礎知識が必要になってくると思います。
この一冊では、こと言語についてはソースは読み書き出来る前提で書かれている事に注意して下さい。

自分はこの本と一緒に使った書物が
○InterFace 2009年9月号
○HDL独習ソフトで学ぶCQ Endeavor VHDL

私はVHDLでの作業が多いのですが、内容はVerilogdでの記載が多いです。
このVerilogdとVHDLの対話目的でInterFace2009年9月号は非常に便利なのでお勧めです。
またHDL独習ソフトで学ぶCQ Endeavor VHDLはソースの読み書き、階層設計に非常にお勧めです。

それらを踏まえた上で、この本を取り開発入門を行いました。

まずFPGAボードはDE0、ターゲットとして高速パラレルADコンバータのデータ保存目的で開発を行いました。
データ保存はSDカードに行ったのですがファイルシステム及びuClinuxの勉強には別途Linuxの本が必要になります。

幸いLinuxに関してはネット上の内容が充実してましたので、特に書物等は必要無いと思います。

○ﾃﾞﾊﾞｯｸﾞに関して言えば、波形シュミレータ。
○システム構築に関してはNios2,uClinux。

この2点に関しては他の書物を寄せ付けない内容です。

この本のお陰で実作業が大きく減らせたので、値段以上の価値は十分に「アリ」と言えますね。