2020年度後期:FPGAボードを使ったシステム構築入門
プロジェクト概要
このプロジェクトは, プログラムできるLSIであるFPGAを利用
して,プロセッサを含むデジタル回路の設計方法を習得するプ
ロジェクトです.
論理回路設計論,論理回路設計特論などの授業と関係がありま
す.回路記述言語あるいは回路図入力の方法.回路シミュレー
ション,回路合成をへて,システムをFPGA上で動作させると
いうことを経験します.3年の後期には,LSIデザインコンテス
トへの参加も考えています.
前期は,研究室でのシミュレーションや合成ツールの使い方を
習得し,後期にLSIデザインコンテストにチャレンジします.

利用する予定のFPGAボード:Terasic社のDE2-115
スケジュール
コンテスト課題が発表になりました.今年度は”強化学習”で
す.
- 10/12
課題を確認し,今後の方針を示しました.内容もどんどん追
加されています.例年はレベル1へのエントリを行っていま
すが,内容が容易な感じがするので,レベル2の迷路探索に
チャレンジします.MatlabのモデルをC言語に書き直すこと
から始めます.
C言語のプログラムに対して,Q値表の更新の仕方,Q値表
のデータ形式などを調整していきます.
- 10/19
特にQ値の更新の仕方について検討しました.ここは並列性
をあげたいところですが,なるべくサンプルプログラムに従
った方法で更新することにします.
- 10/26
データ形式などが決まってきました.並列性をどのようにあ
げるかが宿題です.
- 11/2
並列性を出すアイデアを議論し,VerilogHDLで回路を設計
していくことにしました.例年より早いペースですすんでい
ます.
- 11/9
モジュール毎にVerilogHDLで設計を進めます.Quartusを使
うので,メガファンクションを使う時の注意を説明しまし
た.
- 11/16
各モジュールの設計を進めています.まだ,並列性は考慮し
ていない状況です.
- 11/23:祝日にてありません
- 11/30:期末試験前にてありません
3Qはこれにて終了.ここから4Q.コンテストのレポート〆切は1/29です.
4Qが月曜になりました
- 12/8:月曜授業
だいたい用いるもジュールの設計は終り,モジュールをテス
トして結合していくフェーズに入りました.良いペースで
す.
- 12/14
モジュールを統合する上でのヒントをだしました.また今後
の戦略についても話をしましたが,ここに書くことができま
せん.
- 12/21
全体を統一されたクロックで動作するところまで完成しまし
た.デバッグのためにいろんな入力パターンを作って,動作
確認することを宿題にしました.これができたら,回路の最
適化などを行って行く予定です.
- 1/4:休み開けということもあり休みです(?).
- 1/11:祝日なので1/12に変更します.
パイプライン化はあきらめて,回路設計は終了としました.
テスト環境を整理して,レポート作成を行っていきます.
- 1/18
レポートの添削を行いました.6,7割できているという状況
です.
- 1/25
レポートの最終チェックをしました.これにて4Qは終了し
ました.書類審査に通ったら,再開
- 2月某日
レポートの提出.例年〆切は2週間くらい延長されることが
多かったのですが,今年は最初の発表のまま〆切となったよ
うです.ということは応募が多かったかな?結果を待ちまし
ょう.
- 2月某日
提出したレポートは,書類審査を通りました.コンテスト当
日につかうスライド作成を行っていきます.
- 3/1
発表練習を行い,何枚かスライドを修正しました.
- 3/3
発表のリハーサルをしました.
- 3/5
コンテスト本選の日.準優勝.パチパチパチ.
これで,SCCP終了.

kitamiti@u-aizu.ac.jp