チュートリアル - FPGA 設計入門

Altium の Innovation Station - Altium Designer とデスクトップ NanoBoard の組み合わせは、FPGA 設計におけるデザインキャプチャ、インプリメント、テスト、デバッグにおいて必要とされるあらゆるツール、テクノロジーをリアルタイムで提供します。

Altium の Innovation Station は、最小限の労力でデバイスの機能に集中することができ、維持できる製品の差別化を狙うことができます。この革新的な環境により、プロセッサや組込みソフトの領域へ取りかかる前に、設計についての確実な基礎知識（基本的な設計を行い、デスクトップ NanoBoard へ接続した FPGA 上でそれを動作させる方法）を習得することができます。

このチュートリアルでは、カウンタベースの簡単な（非プロセッサの）設計を扱います。デスクトップ NanoBoard 上のユーザ LED が左から右、または右から左へ順に点灯するように、ターゲットのドータボード FPGA にプログラミングします。このチュートリアルで、FPGA 設計の基本を身につけることができます。説明は以下のとおりです:

• Altium Designer における FPGA プロジェクトの生成と回路図ベースの設計を行う方法について。これには、部品の調達と、回路図上の配置、配線が含まれます。

• デザインをドータボードの FPGA にターゲッティングする方法。自動コンフィギュレーション機能を使用します。

• 設計のプロセス - コンパイル、論理合成、ビルドなど、ターゲットデバイスのプログラムに使用するファイルを作成します。

• 設計階層を使用した FPGAプロジェクト。簡単なカスタムロジック（HDL）を含みます。

• 仮想測定器について。

このチュートリアルの設計例では、簡単なツイストリングカウンタを紹介しています（図1）。これは同期カウンタであり、反転させられた最終ステージの出力が開始ステージの入力に伝えられます。 個々のフリップフロップではなく、Altium Designer で用意されているシフトレジスタのコンポーネントを使用します。基本となる回路図と追加のファイルについては、Altium Designer がインストールされているフォルダ内の \Examples\Tutorials\Getting Started with FPGA Design ディレクトリにあります。サンプルは、いつでも参照し、さらに学習することができます。いくつかのステップは飛ばし読みしてもかまいません。

回路内の論理コンポーネント用の同期クロック信号は、NanoBoard 上のリファレンスクロックから提供されます。カウンタ出力は NanoBoard のユーザ LED に表示されます。

NanoBoard 上にあるリソースと一緒に使用できるデザイン内の追加ロジックは、以下のコントロールが可能です:

• 方向のコントロール – NanoBoard 上で関連付けられたスイッチ（DIPスイッチの一部）の設定によって、カウントが左から右、または右から左へ進みます。

• ストップコントロール – NanoBoard 上で関連付けられたスイッチ（DIPスイッチの一部）の設定によって、カウントが止まったり、再開したりします。

• クリアコントロール – NanoBoard 上の 'DAUGHTER BD TEST/RESET' ボタンの押して、カウンタ出力のクリア（全 LED がオフ）ができます。

チュートリアルを完了、シンプルカウンタデザインを実行するには、以下の各リンクページを参照してください: