技術資料ダウンロ―ド
設計のポイント
FPGA設計のポイント
- verilog記述のポイント：always内の出力はできる限り少なくする
- 定数のビット幅明示
- FPGAによるスキャンコンバータの実装
- ストリーミングデータ参照による高速演算処理
- FPGAによるLCDコントローラの実装
- USB HS FIFOによる高速計測アプリケーションの実装
- verilog記述のポイント：連接演算子を使う
- verilog記述のポイント：複雑な組み合わせ回路にfunctionを使用する
- verilog記述のポイント：wireとregの違い
- verilog記述のポイント：双方向ピン(inout)を使用する
- verilog記述のポイント：モジュールの接続
- verilog記述のポイント：output regを使用する
- verilog記述のポイント：定数にparameterを使う
- verilog記述のポイント：二次元配列
- verilog記述のポイント：ブロッキング・ノンブロッキング
- DCFIFOによりクロックが異なる回路を接続し、開発リードタイム短縮
- PC搭載システムのダウンサイジング
- 複数のSPIデバイスの同時制御
- ソフトコアプロセッサ使用によるマイコンとゲートアレイのワンチップ化
- verilog記述のポイント：case文にはdefaultを必ず記述する
- verilog記述のポイント：クロック分周ではなくクロックイネーブルを使う
- verilog記述のポイント：generate文による繰り返し回路の生成
- verilog記述のポイント：signedを使った符号付き演算
- verilog記述のポイント：除算・剰余演算を避ける
- verilog記述のポイント：演算結果のビット幅と桁あふれに注意する
- verilog記述のポイント：casex・casezの多用を避ける
- verilog記述のポイント：初期値に頼らずリセットで初期化する
- verilog記述のポイント：シフトレジスタの記述
- verilog記述のポイント：エッジ検出回路の記述
- verilog記述のポイント：チャタリング除去（デバウンス）回路
- verilog記述のポイント：パイプライン化による動作周波数の向上
- verilog記述のポイント：演算子の優先順位は括弧で明示する
- verilog記述のポイント：`defineとparameterの使い分け
- VHDL記述のポイント：signal代入はプロセス終了時に反映される
- VHDL記述のポイント：processの感度リスト漏れに注意する
- VHDL記述のポイント：型変換の作法（std_logic_vector・unsigned・signed・integer）
- VHDL記述のポイント：others => ‘0’ を活用する
- VHDL記述のポイント：rising_edge(clk)を使う
- VHDL記述のポイント：列挙型でステートマシンの状態を定義する
- VHDL記述のポイント：record型で関連信号をまとめる
- VHDL記述のポイント：packageで共通定義を集約する
- VHDL記述のポイント：数値リテラルの記述と型の修飾
- verilog記述のポイント：taskで手続きをまとめる（functionとの違い）
- verilog記述のポイント：for文による組み合わせ回路の記述
- verilog記述のポイント：インデックス付きパートセレクト（+:）でビットフィールドを扱う
- verilog記述のポイント：valid／readyハンドシェイクによるデータ受け渡し
- verilog記述のポイント：同期FIFOの設計
- VHDL記述のポイント：subtypeで意味のある型名を定義する
- VHDL記述のポイント：std_ulogicでマルチドライバを検出する
- FPGA利用によるCPU負荷の削減
- VHDL記述のポイント：after句・wait文は合成対象外と心得る
- VHDL記述のポイント：booleanとstd_logicの使い分け
- VHDL記述のポイント：aliasで信号やスライスに別名を付ける
- VHDL記述のポイント：shift_left・shift_right関数によるシフト演算
- VHDL記述のポイント：resize関数でビット幅を変換する
- VHDL記述のポイント：functionとprocedureの使い分け
- verilog記述のポイント：$readmemhによるメモリ・ROMの初期化
- verilog記述のポイント：グレイコードカウンタで多ビット値をドメイン間へ渡す
- verilog記述のポイント：トグル同期によるクロックドメイン間のパルス受け渡し
- VHDL記述のポイント：port mapは名前による結合を使う
- VHDL記述のポイント：直接インスタンス化とcomponent宣言の使い分け
- VHDL記述のポイント：constantで定数を定義する
- VHDL記述のポイント：integerにはrange指定を付ける
- VHDL記述のポイント：属性（’range・’length）で幅に依存しない記述
- VHDL記述のポイント：配列型の定義と活用
- VHDL記述のポイント：genericによるモジュールのパラメータ化
- VHDL記述のポイント：同時処理文（when-else／with-select）とprocessの使い分け
- VHDL記述のポイント：numeric_stdを使う（std_logic_arithを避ける）
- VHDL記述のポイント：signalとvariableの違いと使い分け
- VHDL記述のポイント：std_logicとstd_logic_vectorを使う
- verilog記述のポイント：トライステートはトップレベルのみで使用する
- verilog記述のポイント：ブロックRAMが推論される記述パターン
- verilog記述のポイント：ステートマシンの記述パターン
- verilog記述のポイント：2段フリップフロップによる非同期信号の同期化
- verilog記述のポイント：非同期リセットと同期リセットの使い分け
- verilog記述のポイント：組み合わせ回路のalwaysはalways @(*)で記述する
マイコン開発のポイント
- LEDを使用したデバッグ
- MRAMを使用して高頻度書き込みを必要とするアプリケーションの実装
- I/Oエクスパンダ使用による入出力点数の拡張
- 7セグメントLEDのダイナミック点灯でI/O点数の削減
- マイコン制御による制御盤の小型化とコスト低減
- 期待通りの動きをしない場合のマイコンチェックのポイント：未使用端子の適切な処理
- 期待通りの動きをしない場合のマイコンチェックのポイント：電流過多の原因
- 期待通りの動作をしない場合のマイコンチェックのポイント：ビットレートを合わせる
- 優先レベルの設定で、多重割り込み時の正常動作を確保
- 割り込み動作の短時間化で動作レスポンス向上
- DMACを利用したCAN通信で高頻度通信を実現
組み込み機器 基本設計のポイント
RaspberryPi活用のポイント
- ハードウェア・ボタンによる電源操作（シャットダウン・起動）
- MIPI DSIコネクタによる組み込みディスプレイの直結
- 外部EEPROMによる個体識別と校正データの保持
- 1-Wireプロトコルによる多地点・配線節約センシング
- UPS（無停電電源装置）連携による安全な停電処理
- PCIe（M.2）インターフェースによる超高速通信・拡張
- I2S（Inter-IC Sound）によるデジタルオーディオの入出力
- Compute Module 4/5 (CM4/CM5) を用いた製品組込の最適化
- 起動時自己診断（セルフテスト）と状態通知
- デバイスツリー・オーバーレイによるピン機能の固定化
- BLEを活用した配線レス・マルチセンサ集約
- 広範囲入力電圧（DC12V/24V）への対応設計
- CSI-2インターフェースを利用した低遅延画像入力
- LTE/4Gモバイル回線を利用した遠隔監視
- CAN Bus通信による移動体・産業機器との連携
- 外付け電源監視ICによるハードウェア・リセットの自動化
- 産業用DINレールマウント対応の筐体設計
- RS-485通信におけるデータ送受信切替の自動化
- NVMe SSDからのOSブートによる高速化と高信頼化
- 固定IPアドレス設定によるネットワーク安定化
- 起動ロゴ（スプラッシュスクリーン）のカスタマイズ
- サーマルスロットリング防止のための熱設計
- PoE（Power over Ethernet）による配線省力化
- Modbus TCP/RTUを用いた産業機器との連携
- I2C通信における配線長とプルアップ抵抗の最適化
- 外部RTC（リアルタイムクロック）モジュールの追加
- RAMディスク(tmpfs)へのログ出力によるSDカードの長寿命化
- GPIOへのフォトカプラ絶縁回路の採用
- ハードウェア・ウォッチドッグタイマ(WDT)の利用
- 赤外線通信を活用した非接触・遠隔操作インターフェースの実装
- spidevを活用した標準的なSPI通信の実装
- 組み込み機器への簡易GUI採用による操作性の向上と開発効率化
- Raspberry Piを活用した低コストな生産現場向け情報表示板の製作
- SPIバッファサイズの拡張による高速・大容量通信の安定化
- RaspberryPiでシャットダウンフリー化を実現
- Raspberry PiをPLC通信アダプタ（ゲートウェイ）として活用
- RaspberryPi OSの日本語環境構築と最適化
組み込みソフトウェアにおけるC言語記述のポイント
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