Digital System Design

ディジタルシステム設計

情報システム工学科2年秋学期水曜3限
情報メディア工学科2年秋学期水曜3限
担当:磯 直行

実験・設計内容

携帯電話やカーナビゲーションシステム等は電子回路で設計され ている.以前は人が一つ一つ電子回路を設計していたが,現在の電子回路は複 雑すぎて人間では設計することは難しい.それは,人間は非常に細 かい設計は苦手で,もし設計したとしても設計誤りが混入するためである.
設計誤りが混入すると電子回路は絶対に動かない.そのため,細か い設計はコンピュータに任せて,人間は設計方針と動作チェックを しっかり行なう電子回路設計CADを用いた設計が主流になりつつある.
回路を実現するハードウェアは,FPGA(Field Programmable Gate Array)と呼ばれるソフトウェア的に回路接続を変更できるLSIである. 本講義では,実際に本格的なCADを用い具体的な電子回路を設計し, 「電子野球ゲーム」を製作する.
「電子野球ゲーム」が早く作成した人は「サッカーゲーム」,「ホッ ケーゲーム」,「テニスゲーム」等へ応用しても良い.

テキスト

山際 伸一 著
改訂版FPGAボードで学ぶ論理回路設計
JAN9784789831505

改訂前の正誤情報

ライセンス取得

この項目は設計ツールQualtus2.2を使用する場合についての記述である。
Qualtus8以降を使用する時はライセンス取得は不要なので、この項目は無視して良い。

設計ツールは無料で使用できるが、あらかじめライセンスを取得しパソコンに登録しなければならない。

パソコンへのライセンスの登録方法は、実験指導書に従って行なうこと。
他にもライセンスの設定も参考にすると良い。

実験について

  1. はじめのうちは、携帯電話やカーナビゲーションシステム等のディジタルシステムの設計について講義を行なうとともに、設計ツールの準備を行なう。
  2. 設計ツールの準備ができたら、早速「電子野球ゲーム」の設計を開始する。
  3. 途中でつまづくことが何度もあるが、あきらめずに完成を目指す。 つまづく原因は圧倒的にケアレスミスである。時間がかかるかもしれないが自分で誤りを探すこと。

    「もの作り」はこの誤りを探す間に多くの知識を得ることが大変重要で、これを特に評価する。
    (場合によっては、原因がどうしてもわからず、もう一度はじめから入力したら動いたという、原因究明をせず解決する場合もある。時間(納期)の調整を行なうのも「もの作り」の基本である。

  4. 完成したら、教員の動作チェックを受けること。
  5. 回路の改造を行ない、機能追加や他のゲーム作成へ応用する。
    (改造の方針が決まったら、時間内に実現可能かどうかを一度教員に確認すること) VHDL言語に関する書籍を教室前部に置いておきますので、改造・機能追加の際に参考にしてください。

レポート

作成した「電子野球ゲーム」について,次の内容を報告せよ.

提出〆切日:2012年1月25日(水)(厳守)
提出場所:11号館地階ハードウェア実習室前レポート提出箱


2006.12.15.
2011.09.19.(最終更新)
fmiso at sist.chukyo-u.ac.jp