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解説

●解説
　※ 本コンテンツは，2016年1月25日発売の『FPGAマガジン No.12』をPDFファイルとしたものです

　Altera社製FPGA“Cyclone V SoC”そしてXilinx社製FPGA“Zynq”．これらのFPGAには，数百MHzのクロックで動作するARM Cortex-A9デュアル・コア・プロセッサが内蔵されています．どちらのFPGAのコアも，スペック上は同じコアのように見えます．開発環境をできるだけ共通にすることはできないでしょうか．
　本特集では，まず初めにCyclone V SoCとZynqを比較し，あらためて両デバイスの特徴を整理します．
　次に同一のVGA表示回路をIPコアとして作成し，AlteraとXilinx両方のFPGA開発ツールにライブラリ化して登録します．そしてそれを回路モジュールとしてAXIバスに接続しFPGAに実装するまでを，SoC(System on a Chip)開発の事例として解説します．
　さらに共通のLinux開発環境を構築し，ルート・ファイル・システムやブート・ローダ，Linuxカーネルをビルドします．
　そして1枚のSDカードを用意し，Cyclone V SoCとZynqのどちらも起動できるよう，パーティションの設定方法や，第1段階ブート・ローダの書き込み方法，そしてFPGAとLinuxの起動に必要なファイルのコピー手順を解説します．
　SDカードが完成したら，Cyclone V SoCとZynqで実際にLinuxを起動させ，FPGAに実装したVGA表示回路用のデバイス・ドライバを作成します．最後に各種ベンチマークを走らせたり，実装したVGA表示回路の性能を，DirectFBを使ってグラフィックス表示し，こちらもベンチマークを測定して性能を評価します．

目次

●特集　『ARMコアFPGA×Linux初体験』


【AlteraでもXilinxでもどっちでもこい！】
Cyclone V SoCとZynqの性能を生かすにはLinuxが不可欠
プロローグ 今日から使う！ARMプロセッサ内蔵FPGA

【あなたはAltera派？それともXilinx派？】
入門評価ボードDE1-SoCとZYBOをターゲットにARMプロセッサ内蔵FPGAを比べる
第1章　Cyclone V SoCとZynqの比較とFPGA開発フロー

【My回路のライブラリ化の勧め】
FPGA内蔵メモリ・ブロックをデバイスの違いを意識しないで使うテクニック
第2章　VGA表示回路を例にしたMy回路のIPコア開発とライブラリ化

【System on a Chip開発を体験！】
Quartus Prime/QsysやVivado上でIPコアを選んで並べてAXIバスに接続
第3章　ビルディング・ブロック開発によるMy回路IPコアのFPGAへの実装

【共通カーネルはこうビルドする！】
ルート・ファイル・システムからクロス開発環境の構築，カーネルのビルドまで
第4章　共通カスタムLinuxディストリビューションの開発

【1枚のSDカードで両起動！】
Cyclone V SoC & Zynqの起動手順とブート用SDカードのファイル構成
第5章　ついに起動！デュアル・ブートSDカードの作り方

【DirectFBで画面にペンギンが躍る！】
I/Oアクセス方法やDMA転送ドライバ，各種ベンチマークの実行まで
第6章　Linuxデバドラ & アプリケーションの作成と性能評価

【SDカード・イメージ・ファイルも用意！】
スクリプト1発実行でクロス開発環境が自動で構築できる！
Appendix 特集関連ダウンロード・ファイルの内容


特集関連

【安価なDE0-Nano-SoCですぐ試せる！】
ARMコアとFPGAをつなぐハードウェア & ソフトウェアのリファレンス・デザイン
Atlas-SoCでアルテラSoC環境を手軽に楽しもう

【こちらの環境も両対応！】
もともとZynq用に用意されたLinux環境が，Cyclone V SoCにも対応！
使いやすいXillinux & XillybusをTerasic社SoCKit上に導入する


高位合成関連

【次はPythonで高位合成だ！】
Pythonで記述したソースからVerilog HDLソースを出力する高位合成ツール
プログラミング言語PythonではじめるFPGA開発入門


最新技術

【Quartus II Web Editionでも試せる】
DMA回路を自前で記述して回路規模を小さく，バス占有率も下げられる
Cyclone V SoCで試す無償版純正PCI Expressコアの使いこなし

【CPUがなくても仮想シリアル・ポートが組み込める！】
接続初期化処理(エニュメレーション)をハードウェアが自動で行う
USBコミュニケーション・デバイス・クラス対応のUSBターゲット機器の実装


基礎解説

【7シリーズFPGAでMicroBlazeを使おう！】
Vivadoで始めるソフトIPプロセッサMicroBlaze & MicroBlaze MCS
SDKを使ったMicroBlazeのソフトウェア開発手順詳細

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