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FPGAマガジン 【シリーズ一覧へ】

FPGAマガジン No.2

USB 3.0 × FPGA

Interface編集部 編
B5判 144ページ
定価2,376円(税込)
JAN9784789846127

2013年8月1日発行

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 Intel社製チップセットにUSB3.0ホスト・コントローラ(eXtensible Host Controller Interface:XHCI)が内蔵されるようになり,現在出荷されているほとんどのパソコンはUSB 3.0対応になりました.それに伴い,大容量で高速な外付けハードディスクなどのUSB接続周辺機器が続々と登場してきています.
 では,USB 3.0対応のUSB周辺機器を設計するにはどうすればよいでしょうか.王道的な方法としては,USB 3.0対応のUSBコントローラICを使う方法があります.第3章で取り上げているCypress Semiconductor社のEZ-USB FX3がまさにそれです.
 汎用USBコントローラでは出せない転送性能や,内蔵されていない機能が必要な場合は,FPGAを使ってUSB 3.0対応コントローラを実現する手法もあります.第2章では400Mバイト/sにも達する超高速転送をも実現可能なUSB 3.0開発キットを紹介しています.
 みんながみんな,USB 3.0の5Gbpsの性能を必要としているわけではありません.480Mbpsのハイスピードや,より低速な12Mbpsのフルスピードで十分な用途もまだまだあります.第4章ではロースピードとフルスピードのみの対応となりますが,FPGAにUSBを直結して,USBキーボードやマウス,USBメモリを読み書きする事例を紹介しています.
 特集の最後に,Android端末とFPGAをUSBで接続し,スマートホンからFPGAの機能を制御する事例について解説します.Android端末の強力なグラフィカル・ユーザ・インターフェース(GUI)を使えば,FPGAボード側には液晶パネルもタッチパネルも不要で,リッチなGUIを構成できるのです.

■FPGAマガジンのホーム・ページ(見本PDFはこちらを参照)

目次


特集『USB 3.0×FPGA』

接続インターフェースはいろいろあるけど
プロローグ パソコンとつなぐならUSBが最適!

【とんがった性能が欲しいならFPGAで!】
ASICやASSPを使うか,汎用USBコントローラを使うか,FPGAを使うか?
第1章 USBインターフェース…あなたなら何で作る?

【PHYチップ+FPGAで構成】
USB 3.0対応USBビデオ・クラス・デバイスを例に
第2章 FPGAによるUSBシステムのハード&ソフト設計

【転送レート400Mバイト/sをたたき出す!】
システムのボトルネックをアナライザでじっくり調べる
Appendix1 パフォーマンス低下要因と転送性能の評価

【USBコントローラIC+FPGAで構成】
手軽にUSB 3.0接続できて高速データ転送ができる
第3章 EZ-USB FX3の基本的な使い方と基板設計の注意点

【CPU内蔵のUSBコントローラIC】
ARM9コア内蔵でUSB 3.0対応周辺機器を容易に実現できる
Appendix2 USB 3.0対応USBコントローラEZ-USB FX3紹介

【低速だけどFPGA直結!】
これ一つでキーボードやマウス,ストレージ・デバイスもつなげられる!
第4章 USBフル/ロースピード対応USBホスト・システムの実装 〜ハードウェア編〜

【スマホから7セグメントLEDを制御できる】
FPGAのユーザ・インターフェースにAndroidを使ってみよう
第5章 AndroidからUSB経由で評価ボードDE0-nanoを制御する


最新技術

【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〜
Zynq対応Linux“Xillinux”をZedBoardで動かそう

【ついに評価ボードが登場!】
LinuxやAndroidも動く全部入り最新FPGAの研究 〜アルテラSoC編〜
Cyclone V SoC開発キットの紹介とAndroidシステムの開発事例

【IC 1個でもここまでやれる】
カメレオンIC PSoCの研究
ARM Cortex-M0内蔵の最新デバイスPSoC 4の紹介


基礎解説

【CPLDクラスのデバイスでDVI表示ができる!】
MachXO2内蔵シリアライザ“ギアボックス”を使った
Lattice社製デバイスによるDVI表示の実験

【FPGAは電源とコンフィグレーション周辺が重要】
定番&最新FPGAの研究 〜Xilinx編〜
FPGAの電源とコンフィグレーション,I/O機能の使い方

【Altera社製デバイスならまずはCycloneシリーズから】
定番&最新FPGAの研究 〜Altera編〜
最もポピュラなFPGA Cyclone III/IV Eシリーズの使い方

【ARM Cortex-M3コア搭載でアナログにも強い!】
SmartFusionで作るMyワンチップ・マイコン
Evaluation Kitを使ったSmartFusionの設計方法

【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
I2Cマスタ・コントローラの使い方

【HDLを1行も書かずにFPGAマイコンを使おう!】
I/O操作を例にしたデバイス・プログラミング手法とHAL APIの活用例
無償ソフトCPUコアNios II/eのプログラミングの実際

【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のソフトウェア開発の実際



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