デジタル回路

FPGAとソフトウェアの親近感

最近、FPGAの開発を調べてみて思ったのは、

FPGAの開発は意外にソフトウェア開発と近いのかもしれないということだ。


FPGAの開発チームが担当する仕事は基本的に、

①要求分析
②設計
③RTLコーディング
④シミュレーション
⑤実機検証

の5つのプロセスだ。

これでFPGAのチップが出来上がる。

この後、FPGAのチップをカードに実装して、

システムのテストチームがカードの妥当性確認テストをする。

カードの妥当性確認テストのうち、FPGA部分はFPGAの開発チームがテスト仕様を作る。

上記④と⑤が、FPGA開発チームが行うテストだが、

FPGA開発チームはテストというよりも設計/開発の一環として、それらを捉えているようだ。

FPGA開発チームがテストとして力をいれて仕様を作るのは、それらではなく、システムテストチームに渡す妥当性確認テストだという。

FPGA開発チームにとっては、シミュレーションはソフトウェアエンジニアにとっての単体テストのようなもので、実機検証はチップのスモークテストのようなものなのだろう。

FPGAというハードウェアの開発とソフトウェアの開発が意外によく似ていたのは、ちょっとした驚きだ。


それならというので、FPGA開発の構成管理や開発プロセスモデル、アセスメントや監査手法にもソフトウェアのそれらが流用できるのだろうか?というのが最近の興味の対象だ。


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ソフトウェアエンジニアのためのHDL入門

そう遠くない未来、ハードウェアが単にソフトウェアを動かすための一つの部品になる時代が来るだろう。そして、そんな時代では、ソフトウェアエンジニアがハードウェアも設計しているに違いない。

「HDLによる高性能ディジタル回路設計」は、そんな時代の到来を予感させる一冊だ。

この本は、デジタル回路設計をソフトウェアからトップダウンに説明しており、ソフトウェアと同じようにハードウェアを考えてしまうと失敗するポイントをうまく説明している。ソフトウェアとハードウェアの違いを意識することができる。

この本は、以前紹介したe-Learning教材「CQ Endeavor VHDL」で、デジタル回路設計の基礎を学んだ後に読むのがおすすめだ。

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HDLによる高性能ディジタル回路設計―ソフトウェア感覚を離れてハードウェアを意識する (Design Wave BOOKS) Book HDLによる高性能ディジタル回路設計―ソフトウェア感覚を離れてハードウェアを意識する (Design Wave BOOKS)

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HDL独習ソフトで学ぶCQ Endeavor VHDL Book HDL独習ソフトで学ぶCQ Endeavor VHDL

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デジタル回路も楽しい

AND、OR、NOT、NAND、NOR、XORが組み合わせ回路。

こいつらは状態を記憶することができません。

組み合わせ回路を組み合わせて、

状態を記憶できるようにした回路が、順序回路。

順序回路にはフリップフロップやカウンタがある。

こんな小さな回路がたくさん集まって、コンピュータができています。

デジタル回路のことなんて、ほとんど忘れかけていましたが、

たまには思い出すのも良いものです。

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CPUの創りかた Book CPUの創りかた

著者:渡波 郁
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