Verilog FPGA プログラム 1 (HIL-A35T)

20年以上のキャリアが教えてくれるFPGA設計📑

Verilog HDLはFPGA Program言語です。 FPGAだけでなくASICも作れます。 Verilogに興味があるか、現業でスキルアップをしたい開発者の方がたくさんいます。

しかし、Verilog、FPGAは非常に特殊な分野であり、詳細に説明されている講義を見つけることは非常に困難です。 FPGAメーカーは文書を提供していますが、あまりにも多くの文書に英語が含まれているので、どの文書を見なければならないのかわかりません。

私は20年以上の事業で開発者として働いており、現在は1人企業を運営しています。私がこれまで積み重ねてきた知識を、現業で開発者として生きていく方々や開発者の道を準備される方々にお伝えしたいと思い、講義を制作することになりました。

講義は合計4つで構成されています。

この講義は最初の講義で最も重要な講義です。初めてご利用の方も簡単にフォローできるよう、ツールの使い方やコードの説明、コードをシミュレーションし、開発ボードで結果を確認してみるように構成されています。

能力のある開発者になるのは簡単なことではありません。それだけ努力が必要です。その難しいプロセスの中にフレンドリーなガイドがあるのはとても良いことです。

本講義をご自身のリファレンスにしてください。この講義の内容をほとんど覚えているように、自分のものにしてください。良い開発者は目になるものではありません。直接コーディングして simulation で確認し、またボード上で好きなように動作することを検証する過程を何度も繰り返す必要があります。

本講義は非常に多くの内容を含んでいます。経験豊富な開発者でない限り、一度にすべての内容を理解するのは難しいかもしれません。繰り返しコーディングし、シミュレーションし、ボードで結果を確認し、これらのプロセスを通じて少しずつ自分のものにすることができます。

このレッスンの内容を完全に理解し活用することができれば、非常に素晴らしい開発者になることができます。

講義で理解できない部分は、Inflearnコミュニティまたは私が運営するカフェを通じて質問をしてくださると答えていただきます。

📢講義は合計4つで構成されています。本講義は1講義です。

レッスン1：Verilog FPGA Program 1

• 基本機能の実装

レッスン2：Verilog FPGA Program 2

• Microblaze

レッスン：Verilog FPGA Program 3

• DDRコントローラ

レッスン4：Verilog FPGA Program 4

• MCUポーティング

基礎：Verilogを使用したFPGA活用基礎

📢講義は練習ボードによって異なります。講義の受講にはご注意ください。

1. Arty A7-35Tボード

   
   

   • Verilog FPGA Program 1 (Arty A7-35T)

   • Verilog FPGA Program 2 (MicroBlaze1, Arty A7-35T)

   • Verilog FPGA Program 2 (MicroBlaze2, Arty A7-35T)

   • Verilog FPGA Program 3 (DDR Controller, Arty A7-35T)

   • Verilog FPGA Program 4 (MCU Porting, Arty A7-35T)

2. Zynq mini 7020ボード

   • Verilog FPGA Program 1 (Zynq mini 7020)

   • Verilog ZYNQ Program1 (Zynq mini 7020)

3. HIL-A35Tボード(講義のために自社開発)

   • Verilog FPGA Program 1(HIL-A35T)

   • Verilog FPGA Program 2 (MicroBlaze, HIL-A35T)

     
     

   • Verilog FPGA Program 3 (DDR Controller, HIL-A35T)

   • Verilog FPGA Program 4 (MCU Porting, HIL-A35T)

こんなことを学びます📚

1. Vivadoツールの使い方

2. Verilogコーディング

3. Tech benchを作成してシミュレーションする

4. 結果をボードにダウンロードして確認する

詳細カリキュラム🙋‍♀️

セクション1. HWの設定

セクション2.カウンターによるLED制御

• 最も基本的なカウンターを使用してLEDを制御します。プロジェクトを作成し、コードを追加し、Bitstreamを作成し、ボードにダウンロードして結果を確認するプロセス全体を理解します。

セクション 3. Simulation

• コードを検証するためのシミュレーションプロセスを理解します。

セクション4. SPI Masterの実装

• SPI Masterを実装します。仕様を決めてコードを実装します。

• Verilogで非常に重要なSM（State Machine）を実装します。

  
  

セクション5. SPI Slaveの実装

• SPI Slaveを実装します。

セクション6. SPI通信の実装

• SPI Master/Slave間の通信を実装し、ボード上の結果を確認します。

セクション7.ザイリンクスIP

• Xilinxは多くのIPを提供しています。その中でよく使う Clock, Memory 関連 IP を説明します。

セクション8. Uart Controllerの実装

• Uart Tx、Rx Controllerを実装し、PCとループバック通信を実装します。

セクション9. I2C Controllerの実装

• シリアル通信の中でも難易度の高いI2Cコントローラを実装します。

セクション10. NRZLDecoderの実装

• NRZLはデジタル伝送のためのラインコーディング方式の1つです。

• アプリケーションとして追加されました。

セクション11. FMC Interfaceの実装

• FMC (Flexible Memory Controller) インターフェイスを実装します。

• 2つのClockを使用するときに頻繁に発生するTiming Violationをどのように解決するかについての内容が含まれています。

  
  

セクション 12. Block Memory 速度

• FPGA内部のブロックメモリ速度（性能）をテストします。

• Block Memory 最適な速度を説明します。