
Verilog FPGA Program 5 (Serdes)
alex
FPGAでLVDS(Serdes)を実装します。
中級以上
FPGA, verilog


学習した受講者のレビュー
5.0
haneuli
百科事典のように使っています~ 先生がいることがどれほど幸せなことか改めて感じます。ありがとうございます!
5.0
miheungsound
イ・ガンの前にあらかじめFPGAの勉強をしてみたのですが、とても難しかったです。 今お粥を一度見ていますが、イ・ガンのフォローには楽しく学ぶようです。 良い講義だと思います。
5.0
wwe0898
受講完了
Verilog RTL設計
FPGA設計
FPGAにご興味があるとお聞きしました。
それならVerilogを始めましょう! 😁
C言語と文法が似ているVerilogは、電子回路およびシステムに使用されるハードウェア記述言語(HDL)です。回路、設計、検証、実装など、多様な用途で使用されます。
Verilogを利用してFPGAを実装することに興味がある開発者の方は多いですよね?しかし、これを詳しく説明した講義を見つけるのは非常に困難です。ついに、20年以上の現役エンジニアが開発に使用された内容をまとめた講義が登場しました!講義内容が難しく感じられるかもしれませんが、3〜4回ほど精読して実習を繰り返せば、FPGA開発者として成長するための良い手引きとなってくれるはずです。
本講義では、Verilog HDLを用いてFPGAを実装する内容を詳しく扱います。Verilogコードの実装、シミュレーションを通じた結果の確認、そして最終的にXilinx FPGA Artix(Arty a7-35T, HIL-A35T)ボードに実装内容をダウンロードして結果を確認するすべての過程を学習します。また、Xilinx社が提供するIP(クロック関連、メモリ関連)も扱います。本講義で説明される内容を理解し、自分なりのコーディング手法を身につければ、FPGA設計において実力のある開発者になれるでしょう。
📢 受講前に必ずご確認ください!
vivado ツールの使い方
Verilogコーディング
Tech benchを作成して
Simulationを行う
結果をボードに
ダウンロードして確認する
私は20年ほどFPGAを通じて開発を進めてきました。ASICを製作しリリースした経験もあります。しかし、未だにFPGAの世界を完全に理解したとは言えません。それほどFPGAの世界は広いです。ツールに関する内容、HW的な部分、Verilogに関する内容など、多くのことを知っていなければなりません。これまで仕事をしてきて感じたことは、VerilogやFPGAをうまく扱うためには自分なりのプログラムフォーマット(コーディングルール)を持っていなければならないということです。本講義では、この部分を詳しく説明します。講義で説明された内容を習得し、自分なりのフォーマットを作り上げていかれることを願っています。
本講義はVerilogの文法をある程度理解しており、HW的な内容を理解している方を対象としています。Verilog HDLはC言語と似ているため、C言語についての知識があると役立ちます。また、本講義は最終的な成果物をボード(Digilent社製 Arty A7)にダウンロードして結果を確認します。Verilog HDLはシミュレーションで結果を確認するだけで終わってはいけません。Verilog HDLは必ずFPGAボードにダウンロードして動作を確認する必要があります。本講義を受講される方は、まず内容を確認した上で、必ず実習用ボードを購入して結果を確認することをお勧めします。
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しているカフェを通じて質問を投稿していただければ、回答させていただきます。
本講義の構成は以下の通りです。
Vivado 2018.3バージョンを通じて、各過程がどのように進行するか詳細に説明いたします。
実習内容は以下の通りです。
最初の実習内容はcounterです。counterは単純ですが、実際に多く使用されるモジュールです。counterを設計し、Test benchを作成して実装したコードが正しく動作するかシミュレーションを行い、最終的にボードに適用してLEDのON/OFFを通じて結果を確認します。
2番目の実習テーマはSPI通信です。SPIを選んだ理由は、様々なインターフェースの中で比較的難しくなく実装でき、実際に多く使用されるインターフェースだからです。まずSPI Masterを実装し、その後にSPI Slaveを実装します。そしてMasterとSlaveの通信を実装し、ボード上で正しく動作するかを確認します。
三番目の内容は、Xilinxが提供するIPの中でよく使用され、難しくなくアプローチできるClockとMemoryについて説明します。
4番目の内容はUART通信です。Uart Controllerを実装し、PCとの通信による検証まで行います。
5番目の実習テーマはI2C通信です。I2C通信は一見シンプルに見えますが、コードで実装するのは決して容易ではありません。SPIに比べて2〜3倍の難易度があります。I2CのMasterとSlaveをコードで実装できれば、他のインターフェースも難なく実装できるようになります。コードを実装する前に、スペックをどのように定義し、SM(State Machine)をどのように設計するかについて詳しく扱います。実装したI2C Controllerはボード上で動作を確認します。
六番目の内容はv2.1に新しく追加された内容です。NRZL(Non-Return Zero Level) Decoderを実装します。特にFIFOを設計し使用する方法について詳しく説明します。FIFOは多くの分野で使用される非常に重要なIPです。本章を通じてFIFOを設計し実装する内容を理解することができます。
七番目の内容はv2.3に追加された内容です。FMC(Flexible Memory Controller) Interfaceを実装します。特に2つ以上のクロックを使用する際に頻繁に発生する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。
八番目の内容はv2.4に追加された内容です。FPGA内部のBlock Memoryの速度(性能)をテストしてみて、最も適切な速度はどれくらいかを確認する内容です。
Q. 講義の受講対象者は誰ですか?
Verilogの文法をある程度(初級)理解しており、HWに関する基礎知識を持っている必要があります。
Q. 講義を受講するために準備すべき事項はありますか?
講義は実習ボード(Arty A7 -35T または 100T、Digilent社製)で行われますが、ボードが用意されていない場合は、まず講義を視聴し、講義で説明された内容通りに(コーディングおよびシミュレーション)進めた後、後日ボードが用意できた際に実習を行ってください。また、ボードにダウンロードするためにJTAG-HS2(またはHS3)を使用します。
Q. プログラムツールは何を使用しますか?
本講義はXilinx社のFPGAを対象としています。SWツールはvivado 2018.3バージョンを使用します。SWのインストールに関する内容は含まれておりません。講義を受講する前に、SWツール(vivado 2018.3以降)をインストールしておいてください。
私は20年余り大企業や中小企業で開発者として働き、現在は小さな企業を経営しています。CCTV用ISP(Image Signal Processing)ASICを開発し、OLED検査装置、DAQ(Data Acquisition System)など、FPGAを利用した多くの製品を開発してきました。FPGAだけでなく、FW開発(STM32、PIC32、AVR、ATMEGAなど)、回路設計、Windowsプログラムなど、多くの経験を持っています。
学習対象は
誰でしょう?
FPGAに興味がある方
Verilogに興味がある方
Verilogのレベルアップを目指している方
FPGAのレベルアップを目指している方
前提知識、
必要でしょうか?
Verilog HDL
FPGA
キャリア認証
1,791
受講生
96
受講レビュー
134
回答
4.8
講座評価
17
講座
私は過去20年余り、大企業や中小企業で開発者として働いてきました。
現在は小さな企業の代表を務めております。
主な経歴は以下の通りです。
Verilog HDLを用いたFPGA設計
CCTV用ISP ASICの開発(約10年)
OLEDディスプレイ検査装置の開発(約3年)
FPGAを用いた装置開発
MCU FW
STM32
PIC32
AVR, ATMEGA
DSP (TI)
Windowsアプリケーションプログラム
Visual Studio MFC, C++
です。
全体
359件
講座資料(こうぎしりょう):
全体
16件
5.0
16件の受講レビュー
受講レビュー 2
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平均評価 5.0
5
イ・ガンの前にあらかじめFPGAの勉強をしてみたのですが、とても難しかったです。 今お粥を一度見ていますが、イ・ガンのフォローには楽しく学ぶようです。 良い講義だと思います。
fpgaは簡単ではありません。講義の内容に合わせてやってみると、実力が気をつけて積み重ねられます。ファイティングして応援します~ありがとうございます~!
受講レビュー 2
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平均評価 5.0
受講レビュー 1
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平均評価 5.0
5
受講完了
お疲れ様でした〜 少ない量ではありませんが、頑張っていただきありがとうございます。 講義内容を完全にご理解いただき、実務で素晴らしい開発者になりますように~! ありがとうございます。
受講レビュー 4
∙
平均評価 5.0
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