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FPGA로 만드는 실전 하드웨어 — 디지털 시계부터 실시간 카메라 영상까지

Verilog 문법은 배웠는데 "그래서 뭘 만들지?"에서 막히는 분을 위한 강의입니다. FPGA 보드 한 장으로 디지털 시계, 초음파 거리 센서, OLED 디스플레이, 실시간 카메라 영상까지 네 가지 하드웨어를 직접 설계합니다. 출력에서 입력·제어, 디스플레이, 영상으로 난이도가 올라가며, 눈에 보이는 결과물을 만들며 디지털 설계를 몸으로 익힙니다. 반도체 산업 30년 경력의 현직 교수가 실제 FPGA에서 검증한 내용만 가르칩니다.

1명 이 수강하고 있어요.

난이도 초급

수강기한 무제한

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디지털회로
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디지털설계
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디지털설계
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수강 후 이런걸 얻을 수 있어요

  • FPGA로 실제 동작하는 하드웨어(시계·거리센서·디스플레이·카메라)를 직접 만드는 능력

  • 카운터·분주·TDM·FSM 등 디지털 설계의 핵심 회로를 스스로 구현하는 능력

  • Pmod 주변장치(7세그먼트·초음파·OLED·카메라)를 FPGA에 연결하고 제어하는 능력

  • SPI 통신·클럭 도메인 크로싱(CDC)·프레임버퍼 등 실전 인터페이스 설계 경험

  • 테스트벤치 시뮬레이션 검증부터 Vivado 실기 구현까지 전체 흐름

  • 포트폴리오·면접에 바로 쓸 수 있는, 눈에 보이는 4개의 완성 프로젝트

■ 이 강의는

Verilog 문법은 익혔는데 "그래서 이걸로 뭘 만들지?"에서 막히는 분이 많습니다. 이 강의가 그 답입니다. FPGA 보드 한 장과 몇 개의 주변장치로, 실제 동작하는 하드웨어 네 가지를 직접 설계합니다. 출력(디지털 시계) → 입력·제어(초음파 센서) → 디스플레이(OLED) → 실시간 영상(카메라) 순서로 난이도가 올라가며, 각 단계에서 디지털 설계의 핵심 개념을 하나씩 몸으로 익힙니다.

■ 네 개의 실습 (각각 눈에 보이는 결과물)

· Lab 1. 7-세그먼트 디지털 시계 — 카운터·분주·TDM으로 MM:SS 시계 완성

· Lab 2. 스마트 초음파 계측 시스템 — ToF 원리·FSM으로 거리 측정과 LED 경보

· Lab 3. OLED 이미지 디스플레이 — SPI로 이미지 표시·전환·애니메이션

· Lab 4. 실시간 카메라 영상처리 — 카메라 영상을 CDC·프레임버퍼로 OLED에 실시간 출력

■ 각 실습의 흐름 (공통)

개요·이론 → RTL 코드 분석 → Vivado 설계 실습 → 시뮬레이션 검증 → FPGA 실기 동작

이론만 아는 게 아니라, 실제로 설계하고 동작시켜 검증하는 전 과정을 경험합니다.

■ 이 강의의 특징

· 눈에 보이는 결과물 4개 — 시계·센서·디스플레이·카메라. 포트폴리오와 면접에 바로 쓸 수 있습니다.

· 출력에서 실시간 영상까지, 난이도가 자연스럽게 올라가는 완결된 커리큘럼

· 마지막 Lab 4는 앞선 실습을 종합 — Lab 3의 OLED 제어를 재사용해 카메라 시스템을 완성합니다.

· 모든 소스(RTL·Testbench·XDC·Python) GitHub 전면 공개 — 내려받아 즉시 재현

■ 이런 분께 권합니다

· Verilog 문법은 배웠지만 실제로 뭘 만들어야 할지 막막한 분

· FPGA로 눈에 보이는 결과물을 만들어보고 싶은 전공 학부생

· 반도체·임베디드 취업 준비 중, 실습 포트폴리오가 필요한 분

· 시뮬레이션만 해봤고 실제 보드·주변장치 제어는 처음인 분

■ 선수 지식

· Verilog-HDL 기초 (문법이 부족하면 무료 영상으로 선행 학습 가능)

· 디지털 논리회로 기초

· Vivado 설치 및 기본 사용

■ 실습 환경

· FPGA 보드: Digilent Arty S7-25

· 주변장치: Pmod SSD ×2, Pmod MAXSONAR, Pmod OLEDrgb(SSD1331), OV2640 카메라

(각 실습에 필요한 부품은 해당 강의 안에서 안내합니다)

· 툴: Xilinx Vivado(무료)

· 실습 소스: GitHub 전면 공개 (github.com/estlit/SemiconductorSchool-Labs)

■ 참고

본 강의의 모든 설계·구현 내용은 강사가 직접 제작하였으며, 나레이션(음성)은 TTS로 제작되었습니다.

이런 분들께
추천드려요

학습 대상은
누구일까요?

  • Verilog 문법은 배웠지만 실제로 뭘 만들어야 할지 막막한 분

  • FPGA로 눈에 보이는 결과물을 만들어보고 싶은 전자·컴퓨터공학 전공생

  • 반도체·임베디드 취업을 준비하며 실습 포트폴리오가 필요한 분

  • 시뮬레이션만 해봤고 실제 보드·주변장치 제어는 처음인 분

선수 지식,
필요할까요?

  • Verilog-HDL 기초 (문법이 부족하면 제가 제작한 유투브 무료 영상으로 선행 학습 가능)

  • 디지털 논리회로 기초

  • Vivado 설치 및 기본 사용

안녕하세요
EdgeChipLab입니다.

반도체 산업 30년 경력(삼성전자)과 현직 대학 교수입니다.

삼성전자 DS부문 시스템반도체 연구원, 영국·독일법인 Director, 시스템LSI 마케팅·영업 그룹장을 거쳤고, 현재 대학에서 차세대 반도체 설계를 가르치고 있습니다.

트랜지스터부터 CPU·NPU·AI SoC까지, 직접 설계한 회로가 실제 FPGA에서 동작하는 과정을 가르칩니다. 특히 본 강의들은 인터넷의 단편 지식을 모은 것이 아니라, 강사 본인의 학술 연구와 검증된 설계를 실제 FPGA 하드웨어로 구현하고 Bit-True로 검증한 결과물입니다. 자체 개발한 RISC-V CPU를 포함한 모든 소스 코드는 GitHub에 공개되며, 보급형 FPGA(Arty S7-25)와 무료 툴(Vivado)만으로 누구나 직접 재현하고 검증할 수 있습니다.

모든 강의는 하나의 커리큘럼으로 연결됩니다. AI 이론에서 시작해 이미지 처리, AI 가속기(NPU) 설계·검증으로 이어지며, 앞으로 RISC-V CPU, NPU 심화, AI SoC, mini LLM에 이르는 고급·전문 과정으로 확장됩니다. (콘텐츠는 지속적으로 업데이트됩니다.)

[검증 가능한 이력]

- 자체 개발 RISC-V CPU — RISC-V 국제재단 공식 컴플라이언스 테스트(ACT) 통과, 소스 코드 공개

- 단독저자 학술논문 4편(KCI 저명학술 등재지 IJIBC)

- 아마존 출간 서적 2편(AI NPU System Design with Python and Verilog 등 베스트셀러 #3 등재)

- RV32I CPU·NPU·비전·AURA-Edge SoC를 Arty S7에서 동작 검증

YouTube @EdgeChipLab · GitHub github.com/estlit

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커리큘럼

전체

4개 ∙ (2시간 24분)

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마지막 업데이트일: 

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