町田秀和@MCT Altera QuarutsII によるFPGAの開発手順　

Altera QuarutsII によるFPGAの開発手順

2004/12/13(月)-16(木)の公開講座は無事終了しました。今回も電子制御研究会クラブの3人の部員が補助員として、助けてくれたおかげで、PICもFPGAも無事に開発手順の全てと目的の動作を完全に確認することができました。
　受講者とお話したところ、「ハードウェア関係の公開講座はめったにないので参加した」、また「できれば土日に開催して欲しい」というような前向きのご意見をいただきました。確かに昔と違って、電子工作の機会が少なくなってきているのは大変さみしく感じています。
　今後しばらくは、仕事が超多忙になりそうなので、公開講座を開けるかどうかは分かりませんが、ご要望と体制が整えばなんとか再開したいと思いますので、ご希望がありましたら、 BBSあるいはメール (machida@maizuru-ct.ac.jp)でご連絡ください。
　ありがとうございました。

【2004/12/7】
　2004年度公開講座用の演習テーマである「FPGAによるステッピングモータの台形加減速運転」を掲載しました。
【2004/10/1】
　2004年度も公開講座の正式な案内文およびポスターを掲載します。下のほうをスクロールしてお読みください。
【2004/8/4】
　2004年度も公開講座「PICおよびFPGAによる電子工作入門(Altera QuarutsII によるFPGAの開発手順)」を予定しています。FPGA評価ボードやPIC評価ボードを自作し、お持ち帰りができますのでふるってご参加ください。期日は12月初旬、場所は舞鶴高専・電子制御棟2F電子制御実験室の予定です。詳しい内容は9月中には明らかにします。
　しかしながら、舞鶴では遠すぎて参加できない方がもいおられましたら、京都/大阪あたりなら出張して公開講座を開講することも可能と考えていますので、ご希望がありましたら、ぜひメール(machida@maizuru-ct.ac.jp)にてご連絡ください。
【2004/8/6】 修正しました(書き込み方法など)
【2004/8/17】 エフエー電子社製MAX7128Sボードの写真をアップしました。

　←ポスター(クリックで拡大します)

2004年度も公開講座のご案内

舞鶴工業高等専門学校　電子制御工学科公開講座
「PICとFPGAによる電子工作入門」

　テレビで放映されているロボコンなどの人気で、再び電子工作に脚光が当たってきています。ロボコンのマシンやリモコンの制御には、PICやAVR などの1チップマイコンが使われています。また、より高度で高速な処理にはFPGAで専用回路を自作する例もあります。
　本公開講座では、PICやFPGAの評価ボード(自作して持ち帰れます) の製作や、パソコンで開発ツールを操作を、やさしく講義いたします。　最近の電子工作事情を体験されたい方の参加をお待ちしています。

場所 : 舞鶴工業高等専門学校　電子制御実験室(制御棟2F)
日時 : 2004年12月 13(月),14(火),15(水),16(木)、19:00～21:00
　初日のみの参加して教材を受領し、後ほどメールなどでフォローも可能です。
受講対象者および人数 :中学生～一般社会人（親子での参加も歓迎） 10名
受講料 : 6,200円　
申し込み方法
1. 申し込みおよび問い合わせ先
  　　　　〒625-8511 京都府舞鶴市字白屋234
  　　　　舞鶴工業高等専門学校庶務係
  　　　　TEL 0773-62-8861 FAX 0773-62-5558
  　　
2. 申し込み手続き : 郵便葉書またはFAXによる
  　　(住所、氏名、年齢、所属、および電話番号を記入し「PICとFPGAの公開講座」と明記してください) 　
3. 申し込み期間 : 平成16年10月5日(火)～11月30日(火)(必着)

　左の写真は、エフエー電子社に設計製作してもらいましたMAX7128Sボードです。ほぼ全ピンを引き出し、またリセットスイッチも装備しましたので、かなり実用的になっています。
　また、写真左側の簡易I/Oボード(スイッチ,LED)、および右側のバイトブラスタ・ボードも付属します。
　本公開講座ではこのボードを使用する予定です(お持ち帰りできます)
領布も考えています。お問い合わせは、町田までメール (machida@maizuru-ct.ac.jp)でお願いします。

【レジュメのダウンロード】
　本公開講座で扱う予定の「Altera QuarutsII によるFPGAの開発手順」のレジュメをココにおきます。右クリックで保存してご覧ください。

公開講座本番では、この自作FPGA評価ボードを用いて、なにか面白いアプリケーションを実現する予定です。乞うご期待のほどを!!
以下に１ページ目を示します。

Altera QuarutsII によるFPGAの開発手順

舞鶴工業高等専門学校　電子制御工学科　町田秀和

【目次】

1. QuartusIIの起動　　          …2
2. プロジェクトの作成 　　      …3
3. 半加算器(部品)の回路図作図　 …8
4. 全加算器(全体)の回路図作図   …12
5. コンパイル　　               …15
6. テスト用波形ファイルの作成   …16
7. シミュレーション             …21
8. ピンアサイン　　             …23
9. プログラミング(ダウンロード) …26
付録A. MAX7128S評価ボードの自作 …27
付録B. ﾊﾞｲﾄﾌﾞﾗｽﾀ・ｹｰﾌﾞﾙの自作   …29

Altera社のQuatusIIは同社のFPGA用の強力なEDA(Electronics Design Automation)ツールである。環境設定、回路/プログラムの記述、回路合成、ピンアサイン、シミュレーション、プログラミング (FPGAへの書き込み)までを、一貫して実行することができる。

　QuartusIIはフリー版(インターネットでの登録だけは必要)が存在するので、 ①FPGA評価ボード、②ダウンロードケーブル、③電源、さえあれば即座にディジタルシステムの試作 (プロトタイピング)ができる。別紙にフリー版のライセンシングのあらましを示す(簡単である)。フリー版のURLアドレスは以下の通りである。
http://www.altera.co.jp/support/software/download/altera_design/quartus_we/dnl-quartus_we.jsp

QuartusIIの開発中画面例

　この開発手順の説明では、半加算器を部品とした全加算器を開発する。ターゲットは、デバイスファミリMAX7000SのEPM7128SLC84-15である。このチップは84ピンPLCCタイプでソケットを用いて簡単に実装することができ、またEEP-ROMタイプのCPLDであるので電源を切っても回路情報が失われず、かつ大変高速であるが、回路規模はあまり大きくない(もっと大規模にするにはSRAMタイのFLEXやCyclone シリーズがよいが、外付けEEP-ROMが必要である)。2004/7現時点では\1,650程度で入手できる。なお、MAX7000シリーズはフリー版に対応しており、即座に評価できる。付録Aに示す、簡単に自作できる ①FPGA評価ボード、付録Bに簡単に自作できる②ダウンロードケーブルを用いれば、即座に評価することができる。なお、ダウンロードケーブル（ByteBlaster/MV）のドライバのインストールについては、次のAltera社の代理店のホームページに詳しい(少々変則的だが難しくはない)
http://altimanet.com/pdf/altera/tool/driver_bb_v20.pdf
(なお、ドライバ自体はQurtausIIのインストール先の c:\quartus\drivers\win2000 にある。(Windows2000/XP)の場合)

自作するMAX7128S評価ボードのプリントパターン

MAX7128S評価ボードの動作例
(入力=3(0+1+1)のとき出力=10₍₂₎

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