Interface 2015年2月号増刊

FPGAマガジン No.8 アナログ・ミックス! FPGA×A-D/D-A変換【PDF版】

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コンテンツコード DPMIFZ201502
著者 FPGAマガジン編集部
発行元 CQ出版社
価格(ライセンス料金) 2,376円
仕様 B5判 144ページ PDF 約26Mバイト
発行日 2015/02/01
更新日 2015/01/23
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ライセンス条件 ●本書は著作物であり,著作権法により保護されています.本書の一部,または全部を著作権者に断りなく,複製または改変し他人に譲渡すること,インターネットなどに公開することは法律により固く禁止されています.違反した場合は,民事上の制裁および刑事罰の対象となることがあります.
●本書は,CQ出版社から出版された,2015年2月1日発行の同タイトルの雑誌・書籍をPDFファイルとしたものです.電子版制作の都合上,オリジナルの書籍と比べて,一部の書体や線の太さ・種類が変更になっている場合があります.また,電子版という性格から,オリジナルの書籍と同一のプリント品質は保証できません.ご了承ください.
●予告なく,本サービス(Tech Village 書庫&販売)を一時休止または終了することがあります.サービス休止時やサービス終了後は,本コンテンツをダウンロードまたは閲覧できなくなります.
※ 本コンテンツのサンプル(PDF版)はこちらで公開しています

解説

 ※ 本コンテンツは,2015年1月24日発売の『FPGAマガジン No.8』をPDFファイルとしたものです

 FPGAはロジック信号で動作するディジタル回路の塊です.しかし現実の世界はアナログです.何らかのセンサからの情報をディジタル回路で処理するには,アナログ信号をディジタル情報に変えるA-D変換が必要になります.また信号処理した結果をアナログ信号に戻すには逆のD-A変換が必要です.
 本特集では,高速・高精度なA-D変換ボードの設計事例をもとに,アナログ・フロントエンドの設計技法から,LVDS接続の高速A-DコンバータICとFPGAの接続方法などについて詳しく解説します.
 高速・高精度なA-D変換が必要であればA-DコンバータICを外付けする必要があります.しかし,それほど変換スピードや精度を要求されない一般的用途では,A-Dコンバータを内蔵したFPGAが登場しているので,そちらを採用するのはいかがでしょうか.
 Altera社から出荷が開始されたばかりのMAX 10は,同社FPGAで初めてA-Dコンバータが内蔵されました.本特集ではこの最新鋭デバイスMAX 10のA-Dコンバータの使い方について解説します.
 Xilinx社では以前からA-Dコンバータを内蔵したデバイスがリリースされていました.現在主力の7シリーズではすべてのFPGAファミリでA-Dコンバータが内蔵されています.さらにARMコアを内蔵したZynqにも内蔵されています.本特集ではZynq内蔵のA-Dコンバータを,Linux上から制御する事例について紹介します.
 最後は,FPGAに抵抗とコンデンサを付ける程度で,簡易的にD-Aコンバータを構成する事例について解説します.ラダー抵抗によるアナログRGB出力回路や,PWMによるオーディオ出力回路などを取り上げています.

目次

●特集 『アナログ・ミックス!FPGA×A-D/D-A変換』

【FPGAでもアナログを扱いたい!】
サンプリング周波数が数十MHzになったらマイコンでは追いつかない!
プロローグ 高速A-D/D-A変換処理はFPGAを使う

【FPGAはパイプライン処理が得意!】
FPGAを用いた高速A-D変換におけるリアルタイム処理の実現
第1章 高速A-DコンバータにおけるFPGA処理のメリット

【A-Dコンバータの性能だけではない!】
アナログ入力段のOPアンプの使い方,リファレンス電圧の与え方,電源配線,etc.…
第2章 高精度A-D変換に必須のアナログ・フロントエンド設計技法

【素粒子検出にも使われる高精度!】
転送レート数百Mビット/秒のデータをいかにFPGAに取り込むか
第3章 高速A-DコンバータとFPGAのLVDS接続法

【Altera製デバイスにもADCが内蔵!】
12ビット/1MspsのA-Dコンバータの概要からNios IIによる制御プログラムの作成まで
第4章 Altera社最新デバイスMAX 10の内蔵A-Dコンバータの使い方

【ARMコア搭載FPGAにもADCが内蔵!】
安価な評価ボードZYBOを使ってLinux上からA-D変換入力を試す
第5章 Xilinx社製FPGA Zynq内蔵A-Dコンバータの使い方

【OPアンプも自在に組み込める】
ハードウェアとソフトウェアの組み合わせでマクロな機能まで実現
Appendix 1 PSoCマイコンのプログラマブルなアナログ機能

【A-DとD-Aコンバータを内蔵したFPGA】
Microsemi社のアナログ入出力に強いFPGA
Appendix 2 FusionとSmartFusionファミリの紹介

【抵抗コンデンサを追加するだけ!】
アナログRGB出力回路やオーディオ出力回路に最適な
第6章 FPGAに実装できる各種D-Aコンバータ回路


最新技術

【スタータ・キットZedBoardで試せる】
LinuxやAndroidも動く全部入り最新FPGAの研究 ~Zynq編~
割り込みレジスタを実装しCPUコアに直接割り込みを入力する方法

【低速だけどFPGA直結!】
OpenCoresで公開されているUSB IPコアを利用してFPGAボードに手軽にシリアル・ターミナルを実現
USBコミュニケーション・デバイス・クラス対応のUSBターゲット機器の製作


基礎解説

【ucfファイルの書き方を伝授!】
定番&最新FPGAの研究 ~Xilinx編~
ピン配置や動作クロック周波数などの制約(Constraint)の指定方法

【IPコアの活用技法を体験】
無償で使えてよりどりみどり!オープン・ソースIPコアの研究
OpenCoresで公開されているCPUコアいろいろ

【ソフトウェアとハードウェアの協調デバッグ!】
FPGA内蔵ロジック・アナライザ機能の基礎と応用
Nios IIと自作周辺回路のハード&ソフト混在デバッグ

【IC 1個でもここまでやれる】
カメレオンIC PSoCの研究
PSoC 4 Prototyping Kitを使ってみる ~PSoCブートローダの仕組みを理解する~

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