My回路のIPコア・ライブラリ化から共通クロス開発環境の構築まで ARMコアFPGA×Linux初体験
2016年2月1日発行 定価2,420円(税込) JAN9784789846226
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