　「MONOist」「EE Times Japan」「EDN Japan」に掲載した主要な記事を、読みやすいPDF形式の電子ブックレットに再編集した「エンジニア電子ブックレット」。今回は連載「MAX 10 FPGAで学ぶFPGA開発入門」より第1回「なぜFPGAが注目されるのか、開発ボードに触れて確認する」をお届けします。

　近年、ASICの開発コスト増とFPGAおよびASSPの高性能化を背景に、FPGAの利用例が増加しています。確かに部品原価を考えるとASICに分がある局面があることも確かですが、新規開発のコストまでも考えると、FPGAを中心とした構成とした方が開発コストや開発期間、構成の柔軟性といったメリットが上回る局面が増えています。

　ハイエンドのFPGAはいまだ高価ですが、ミドル～ローレベルの製品は価格面でもこなれており開発／評価ボードの充実も進んでいます。そこでこの連載では、十分な機能と性能を持つアルテラ「MAX 10」を搭載しながら、49.95ドルと安価な開発ボード「MAX 10 FPGA 評価キット」を用いて、FPGA開発の基礎を学びます。

MAX 10 FPGA 評価ボードとブロック図

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「MAX 10 NEEK」へソフトコアCPUを組み込む
周辺機器の充実したMAX10搭載開発ボード「MAX 10 NEEK」に、ソフトコアCPU「NIOS II」を組み込み、ソフトコアCPUからボード搭載LEDの制御までを紹介する。
周辺機器の充実した「MAX 10 NEEK」で本格的な開発を目指す
FPGA開発において周辺機器（回路）は見落とせない要素の1つ。タッチパネルや各種出入力などを備えた「MAX 10 NEEK」を導入して、本格的な開発を目指す。
FPGAのソフトコアCPUをベンチマークで測定する
FPGA「MAX10」に「NIOS II」と呼ばれるソフトIPコアを導入することで、ソフトコアCPUを構築できる。ではその処理能力はどれほどか。ベンチマークソフトで測定してみよう。
FPGA上でソフトコアCPUを動かす手引き
これまでFPGAの開発基礎としてLチカなどを紹介してきたが、今回はちょっと目先を変えてFPGA上でのCPUコア動作に取り組む。今回も連載で使う「MAX 10 FPGA 評価キット」の読者プレゼントをご用意。
よろしいならばダイナミック点灯だ――FPGAでLEDをダイナミックにLチカさせる
単純なLチカならばFPGAでもそう難しくない。ただ、ダイナミック点灯やそれに伴うソースの最適化については“ならでは”のポイントが散見される。今回も連載で利用している「MAX 10 FPGA 評価キット」の読者プレゼントをご用意。
FPGAのLED制御プログラムを深く理解する
FPGA開発に必要なHDLへの理解を深めるため、MAX 10に用意されているArduino I/Oを利用してのLチカを行い、多灯LEDの制御を含めたプログラミングも解説する。今回も連載で使う「MAX 10 FPGA 評価キット」の読者プレゼントをご用意。
FPGAでのLチカをVerilog HDLで理解する
今回はFPGAでのLチカを例に、FPGA開発に必要なハードウェア記述言語の解説をしたい。用いる「Verilog HDL」はArduinoやCの経験がある方なら、理解そのものはそう難しくないと思う。今回も連載で使う「MAX 10 FPGA 評価キット」の読者プレゼントをご用意。
「MAX 10 FPGA」のテスト環境を構築する
今回から実際に「MAX 10 FPGA評価キット」を利用しての開発に着手する。まずは環境構築だ。キット以外に必要なモノもあるので注意して欲しい。今回も連載で使う「MAX 10 FPGA 評価キット」の読者プレゼントをご用意。
なぜFPGAが注目されるのか、開発ボードに触れて確認する
最近では「FPGAの重要性」について語られる機会が増え、適用事例も増加している。ではなぜ今FPGAなのか。実際の開発ボードでFPGAを学びながら、FPGAへの理解を深めよう。連載で使う「MAX 10 FPGA 評価キット」の読者プレゼントもご用意。