FPGAの学習計画とボードの購入計画

4bit CPU製作が完了したので、ついにFPGAに手を出してみたいと思っています。きっかけはいくつかあるのですが、一番はハード素人が32bit CPUをFPGAで自作して動かすまで読んだ本のまとめを見て意欲がかきたてられたからでしょうか。このページではDE0というAltera製のFPGA評価ボードを使用し、32bit MIPS CPUを動作させるまでの参考書が紹介されています。その中に “CPUの創り方” も紹介されていて、自分の経験が無駄にはならないことを確信するとともに、コンピュータアーキテクチャの道を進むなら時代はFPGAだ!と考えた次第です。

 

FPGA学習で目標とするところ

目的はFPGAの技術習得です。目標は低くLEDをチカチカ……と言いたいところですが、FPGAの威力を感じるためにデジタルフィルターの実装・評価までやってみたいと思います。勿論その先はMIPS CPUなんて創ってみたいですが、Verilog HDLの記述さえ知らないのでこの辺りで勘弁して下さい。

 

学習計画

基本的にはハード素人が32bit CPUをFPGAで自作して動かすまで読んだ本のまとめで紹介されている書籍を読みながらFPGAに慣れていきたいと考えています。紹介されている入門書を2冊仕上げてから一度デジタルフィルターの実装にトライしてみて、再度学習計画を立てようかな。

入門書の1冊目はCQ出版のトライアルシリーズです。DE0の周辺機能を簡単に動かしてみましょうといったスタイルの本で、加算器を実装したり7セグLEDを光らせたりといったことをやっています。これでFPGA開発環境の使い方やVerilog HDLの記述方法のさわりが分かるかなと思っています。

 

 

購入するFPGAボード

上記参考書での学習が決まっていたためDE0以外の選択肢はありませんでした。上でも紹介したように、DE0はWEBや書籍の情報がとにかく豊富。FPGA学習は完全に独学になるため、情報が多いというのはそれだけで安心です。また、FPGAの書き込み・デバッグのために必要なUSB-Blasterも相当機能が内蔵されている点が高評価らしいです。USB-Blasterは純正品なら5万程度するため、個人で買うのはキツイですね。

ただ気になるのはDE0-CVというCyclone Vが載った後継が出ていること。DE0との大きな違いはDE0-CV届きましたによると、パラレルFlashが無くなったこととSDRAMの容量が8MB→64MBになったことらしいです。SDRAMのページサイズも異なるため、コードの使い回しが効かなくなったり細かなバグが出ることがあるらしく……完全に上位互換なら良いですが、WEBや書籍のリソースを参考にすると考えると素直にDE0を購入するのが正しい判断だと考えました。