FPGAパソコンZYBOで作るLinux I/Oミニコンピュータ―CD-ROM付き(トライアルシリーズ) [単行本]

FPGAパソコンZYBOで作るLinux I/Oミニコンピュータ―CD-ROM付き(トライアルシリーズ) の 商品概要

• 要旨（「BOOK」データベースより）

  音声＆画像処理／画像転送／測定器…なんでも高速・高安定・高機能。ＩｏＴ時代のハイパフォーマンス電子工作。

• 目次

  ★目次
  
  ☆第1部 基礎編
  
  ●第1章 ARMベースSoC Zynqとは何か
  ○1.1 リッチなGUIとリアルタイム信号処理をこなすシステムを作るには
  ○1.2 従来のFPGAを進化させたSoCの誕生！
  ○1.3 Zynqの用途とアーキテクチャ
  ○1.4 ZYBOボードの仕様と開発環境
  
  ●第2章 PSでHello World，PLだけでLED点滅
  ○2.1 Vivadoのインストール
  ○2.2 Zynqの設計フロー
  ○2.3 PL部のみでLEDの点滅
  
  ●第3章 IPベースで作るLED点灯回路
  ○3.1 設計ツールはVivado 2015.4 WebPACKとSDK
  ○3.2 IPベース設計ツールIP Integratorの使い方
  ○3.3 GPIO制御用プログラムの作成
  
  ●第4章 microSD，QSPIから起動する方法
  ○4.1 Zynqの起動シーケンス
  ○4.2 BOOT.binの作成
  ○4.3 microSDカードから起動する方法
  ○4.4 QSPIフラッシュ・メモリから起動する方法
  ○4.5 工場出荷時のQSPIフラッシュ・メモリのデータ
  
  ☆第2部 ベア・メタル編
  
  ●第1章 IPで作る画像処理システム-画像表示回路の作成
  ○1.1 構築する画像表示回路の構成
  ○1.2 画像表示用IPを追加して画像表示回路を構築
  ○1.3 画像表示用プログラムの作成
  
  ●第2章 IPで作る画像処理システム-AXI回路作成とIPパッケージ登録
  
  ○2.1 IP間のインターフェースはAXIを使用
  ○2.2 AXIスレーブ回路の作成とIPパッケージ化
  ○2.3 AXIスレーブ回路IP myip_slave_ipの使い方
  ○2.4 AXIマスタ回路の作成とIPパッケージ化
  ○2.5 AXIマスタ回路IP myip_master_line_rdの使い方
  
  ●第3章 IPで作る画像処理システム-HDMI→VGA変換回路の作成
  ○3.1 画像+音声伝送用インターフェースHDMIの特徴
  ○3.2 HDMI→VGA変換回路の回路構成
  ○3.3 シリアル‐パラレル変換はIPで対応
  ○3.4 コントロール・コード検出と10b8b変換
  ○3.5 ピン配置と動作確認
  
  ●第4章 IPで作る画像処理システム-VRAMインターフェースの作成
  ○4.1 画像処理システム全体の構成
  ○4.2 作業の流れ
  ○4.3 画像メモリVRAMの追加
  
  ●第5章 IPで作る画像処理システム-HLSを使った画像処理回路の作成
  ○5.1 高位合成ツールVivado HLSの使い方
  ○5.2 色反転とエッジ検出の追加
  
  ●第6章 LEDマトリクス表示制御回路の作成
  ○6.1 使用したLEDマトリクスの仕組み
  ○6.2 制御回路
  ○6.3動作確認
  
  ●第7章 GbEで画像転送-GEMの使い方
  ○7.1 GEMの概要
  ○7.2 画像転送装置の概要
  ○7.3 GEMの動作確認
  
  ●第8章 GbEで画像転送-ハード&ソフトの作成
  ○8.1 画像データの転送経路
  ○8.2 各ブロックの動作
  ○8.3 動作確認の進め方と設計データの書き込み
  ○8.4 テスト内容とプログラムの作成
  
  ☆第3部 Linux編
  
  ●第1章 ZYBOにLinuxを載せて使ってみる -OSからFPGAのロジックを制御！
  ○1.1 LinuxからLED点灯…ありきたりに見えるがその本質は全然違う
  ○1.2 ZYBOでLinuxを走らせる手順
  ○1.3 OSからデバイス・ドライバを操作してデバイスにアクセスしてみる
  ○1.4 HDLを変更してデバイス・ドライバの先の回路を変える
  ○1.5 ARM Cortex-A9とロジックの使い分け…SoC FPGAならではの応用例
  
  ●第2章 ロジック×ARMで実現！堅牢で柔軟なディジタル・フィルタ
  ○2.1 「複雑な浮動小数点演算」と「リアルタイムな固定小数点演算」を 兼ね備えたシステムを作るには
  ○2.2 OSだけでは信号処理のリアルタイム性を保つのが難しい
  ○2.3 ロジックでディジタル・フィルタの「枠組み」を用意する
  ○2.4 OSでIIR型フィルタの「係数」を計算してロジックに渡す
  ○2.5 ディジタル・フィルタのカットオフ周波数を自由自在に変える
  ○2.6 キーワードは柔軟性と安定性...PS部とPL部にかかっている
  
  ●第3章 ネットに繋がるFPGA！ZYBOで作る遠隔操作システム
  ○3.1 「ネットに繋がるFPGA」というZynqのメリットを活かす
  ○3.2 ウェブ・サイトからIIRフィルタの係数をダウンロードするアプリ
  ○3.3 IIRフィルタの係数をPL部に送るアプリケーション
  ○3.4 PL部からIIRフィルタの出力を受け取るアプリケーション
  ○3.5 IIRフィルタの出力をFFTするアプリケーション
  ○3.6 mailコマンドでウェブ・サイトの管理人にメールを送る
  ○3.7 シェル・スクリプトでコマンドとアプリをぐるぐる回して実行
  
  ●第4章 LinuxのGUIでロジックの動作検証 -ZYBOで作るジェネレータ&ロジアナ
  ○4.1 LinuxのGUIからロジックにアクセスできるメリットを活かす
  ○4.2 PL部にセレクタを設けてIIRフィルタにテスト信号を入力
  ○4.3 PS部はパターン・ジェネレータ，IIRフィルタにテスト信号を入力
  ○4.4 PS部はロジアナ，IIRフィルタの出力を描画
  ○4.5 C言語のIIRフィルタとHDLのIIRフィルタの結果を比較
  
  ●第5章 ドライバの知識がなくてもOK -Linux on ZYBOで制御する加速度センサ
  ○5.1 既存のデバイス・ドライバを使って新規のデバイスを制御する
  ○5.2 加速度センサ・モジュールの使い方
  ○5.3 PL部にSPI通信回路を追加する
  ○5.4 PS部から加速度センサ・モジュールを読み書きする
  
  ●Appendix OpenCVで画像処理を試す
  
  ●第6章 XillinuxからLEDマトリクス表示制御
  ○6.1 Xillinuxから制御するLEDマトリクス表示システムの構成
  ○6.2 XillybusのFIFOインターフェースの使い方
  ○6.3 XillinuxへLEDマトリクス制御回路を組み込んで動作確認
  ○6.4 Xillinux用LEDマトリクス表示制御プログラムの作成
  ○6.5 Xillinux用LEDマトリクスBMPファイル表示プログラムの作成
  
  ●第7章 ネットワーク経由でZYBOを遠隔制御
  ○7.1 動作概要
  ○7.2 準備
  ○7.3 SSHからの制御
  ○7.4 ウェブ・ブラウザからLEDの点灯とスイッチの読み取り
  ○7.5 ウェブ・ブラウザからLEDマトリクスの制御

• 出版社からのコメント

  　本書は，Zynq(ザイリンクス)搭載ボードZYBOを使ったSoC(System-on-a-Chip)開発の入門書です．

• 内容紹介

  本書は，Zynq(ザイリンクス)搭載ボードZYBOを使ったSoC(System-on-a-Chip)開発の入門書です．開発ツールVivadoは無償で使えるWebPACKがあり，また最近，従来期限付き無償だった高位合成HLSが期限無しで無償で使えるようになり，ますます身近なものになりました．本書の基礎編ではVivadoでのZynqの基本的な設計方法をソフトウェア，ハードウェアともに紹介します．ベア・メタル編ではOSを使わないソフトウェアとハードウェア開発を，IPベース，HLSを中心に紹介します．Linux編では学習用途であれば無償で使えるXillinuxを使って，従来のFPGAでは困難だったネット接続やOS上のソフトウェアと協調したアプリケーション作成例などを紹介します．
  
  ★目次
  
  ☆第1部 基礎編
  
  ●第1章 ARMベースSoC Zynqとは何か
  
  ●第2章 PSでHello World，PLだけでLED点滅
  
  ●第3章 IPベースで作るLED点灯回路
  
  ●第4章 microSD，QSPIから起動する方法
  
  ☆第2部 ベア・メタル編
  
  ●第1章 IPで作る画像処理システム-画像表示回路の作成
  
  ●第2章 IPで作る画像処理システム-AXI回路作成とIPパッケージ登録
  
  ●第3章 IPで作る画像処理システム-HDMI→VGA変換回路の作成
  
  ●第4章 IPで作る画像処理システム-VRAMインターフェースの作成
  
  ●第5章 IPで作る画像処理システム-HLSを使った画像処理回路の作成
  
  ●第6章 LEDマトリクス表示制御回路の作成
  
  ●第7章 GbEで画像転送-GEMの使い方
  
  ●第8章 GbEで画像転送-ハード&ソフトの作成
  
  ☆第3部 Linux編
  
  ●第1章 ZYBOにLinuxを載せて使ってみる -OSからFPGAのロジックを制御！
  
  ●第2章 ロジック×ARMで実現！堅牢で柔軟なディジタル・フィルタ
  
  ●第3章 ネットに繋がるFPGA！ZYBOで作る遠隔操作システム
  
  ●第4章 LinuxのGUIでロジックの動作検証 -ZYBOで作るジェネレータ&ロジアナ
  
  ●第5章 ドライバの知識がなくてもOK -Linux on ZYBOで制御する加速度センサ
  
  ●Appendix OpenCVで画像処理を試す
  
  ●第6章 XillinuxからLEDマトリクス表示制御
  
  ●第7章 ネットワーク経由でZYBOを遠隔制御

FPGAパソコンZYBOで作るLinux I/Oミニコンピュータ―CD-ROM付き(トライアルシリーズ) の商品スペック