通信のメカニズムとオープン・ソースIPコアを徹底研究 高速Ethernet × FPGA
2013年11月1日発行 定価2,420円(税込) JAN9784789846134
読者の皆さんのご自宅の液晶TVやハード・ディスク・レコーダの背面には，RJ-45のコネクタは付いていませんか？ いまやAV機器も100Base-TXのEthernetに対応している物が珍しくありません．そしてPCは，さらに高速化した1000Base-Tが普及しています．あらゆる物がネットワークにつながる…Ethernetは汎用通信インターフェースなのです．
特集第1章では，下は10Mbpsから上は1Gビット，さらには10Gビットまで，年々高速化するEthernetの規格“IEEE 802.3”について整理します．そして物理層(PHY)チップとFPGAの間を接続するGMII(Gigabit Media Independent Interface)という接続について説明します．
第2章では，ギガビットEthernet機器をFPGAで実現する場合のより具体的な事例として，Altera社製FPGAとXilinx社製FPGAの場合とで内部ブロック図やシステム構成を比較しながら解説します．
さらに，取り上げる話題はギガビットEthernetだけではありません．100Base-TXで十分という用途もまだまだ多いのも事実です．そこで安価なFPGA評価ボードに10Base-T/100Base-TX対応の物理層チップを接続し手軽にネットワークに接続する事例を，Altera社製FPGAを使った場合とXilinx社製FPGAを使った場合の両方で紹介します．
最後に応用事例として，FPGAにカメラ・モジュールを接続し，映像をネットワークに流すシステムを紹介しています．
目次
特集『高速Ethernet×FPGA』
性能が欲しいなら1000Base-T，手軽につなぎたいなら100Base-TX
プロローグ 相手を選ばない汎用通信インターフェース…それはEthernet
FPGAが金融の分野で注目を浴びている！？
コラム FPGAにEhternetをつなぐ意味
【ギガビットEthernetっていろいろある…】
ツイストペア・ケーブルを使う1000Base-Tや光ファイバを使う10GBase-Rまで
第1章 ギガビット&10ギガビットEthernet基礎知識
【FPGAとEthernetの間に必要なもの】
ギガビットEthernetの物理層(PHY)と論理層(MAC)間の接続仕様GMII
Appendix1 GMIIインターフェースの各種信号の意味と動作
【超高速通信10GbpsもFPGAで】
ツイスト・ペア・ケーブルから光ケーブルまで物理層はいろいろ
第2章 ギガビットEthernetとFPGAの接続方法
【画像転送仕様GigE Visionを紹介】
Camera Linkの次世代技術，ギガビットEthernetで画像伝送
第3章 Ethernetを用いたリアルタイム非圧縮画像伝送
【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
第4章 10/100Base-TX対応のEthernet MACコアを使ってみよう
【DE0/DE0-nanoをネットワークにつなげよう】
Ethernet PHYやHDMIコネクタ，マイクロSDソケットを搭載
Appendix2 DE0&DE0-nano用拡張ボード登場
【縁の下力持ち！？】
論理層+物理層のハードウェアだけでは意味がない
Appendix3 TCP/IPプロトコル・スタックとは何か
【100Base-TXで転送レートほぼ100Mbpsを実現！】
UDP/IPをハードウェアで処理するIPコアを使って楽々実現
第5章 FPGAで作るチョコッとネットワーク動画撮影システム
最新技術
【手軽にUSB 3.0接続したいならコレ！】
FX3とFPGAを接続して高速データ転送を実現できる
EZ-USB FX3のGPIFの使い方と高速化のテクニック
【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～
ZedBoard上のLinuxからハードウェアにアクセスする
【ZedBoardにHDMI子基板を接続】
アナログRGB出力では4096色，HDMI出力では16ビット・カラーしか表示されないの！？
ZedBoard上で動くUbuntuの画面をフルカラーDVI表示にする
【評価ボードが続々登場！】
LinuxやAndroidも動く全部入り最新FPGAの研究 ～アルテラ SoC 編～
アルテラSoCでAndroidの描画処理を高速化する手法
【オリジナルZynqボードを作ろう！】
SO-DIMM形状CPUモジュール“ZynqDIMMモジュール”の設計を例にした
オリジナルZynqボード設計のノウハウ
【FPGAベンダ純正の高位合成ツール登場！】
FIRフィルタを例に最新開発ツールの高位合成を体験する
Vivado HLS評価版を使ってみよう
基礎解説
【MIGがあればDDRメモリも怖くない】
定番&最新FPGAの研究 ～Xilinx編～
FPGAに各種メモリを接続する
【65nmプロセスで高速化した】
SmartFusionで作るMyワンチップ・マイコン
次世代SmartFusion“SmartFusion2”の概要
【IC 1個でもここまでやれる】
カメレオンIC PSoC3/5の研究
PSoC 5LPでリアルタイムOS“TOPPERS/ASP”を動かす
【HDLを1行も書かずにFPGAマイコンを使おう！】
各種ブート方法とスタンドアロン動作可能なNiosIIの構築
SDカードからNiosIIのアプリケーションを起動させる
【誰でもプログラミング言語Cで回路が作れる】
高位合成言語Impulse Cによる画像処理アルゴリズムの実装
ハードウェア/ソフトウェアの協調動作とパイプラインの最適化
【MicroBlazeでも無償で使えるバージョンが登場！】
USBドングル型のお手軽FPGAキットMicroBoardでチョコット体験
無償ソフトCPUコアMicroBlaze MCSのシステム開発の実際