VHDLの基礎と高性能な回路設計のポイントおよび実践ノウハウ ~1人1台PC実習付~

~ シミュレーション実習でわかるVerilog対比型VHDL講座 ~

・HDL記述の基礎からディジタル回路設計のポイントまでを実習を通じて修得し、VLSI設計に応用するための講座

 

・初学者はHDL設計のポイントを、中級者はVerilogと対比しながらより優れた回路設計のノウハウとHDL記述を修得し、大規模回路のチーム開発に活かそう!

 

※PCおよびシミュレータ環境は弊社で用意しますが、ノートPCの持込みも可能です

講師の言葉

 VHDLはVLSI設計とシミュレーションに標準的に使用される言語で、記述や解釈にあいまいさがなく保守性が高く大規模設計に対応します。そのため言語の規模が大きく習得が難しいとされ、実際に合成に対応する記述、仕様表現の記述、シミュレーションのための記述スタイルが異なります。

 本講座では、書籍やネットの情報ではなかなか分かりづらい”コンカレントとシーケンシャル”の概念、データの型と演算について、回路を合成可能なRTL記述とテストベンチ記述について、具体例を挙げながら解説します。また無償で使用可能なHDLシミュレータ(ModelSIM)を使いながら実習で確認できるように構成します。

 実際に動かしてみることが習得の一番の近道になります。具体的には、VHDL言語体系から約10%程度の合成可能な必須文法と必要最小限の記述を選別し、これをスタート点として必要に応じてシミュレーション記述を別途解説します。これによってC言語系のコーディング経験のあるソフトウェアエンジニアにも理解しやすくなると思います。すでにVerilog記述の経験のあるエンジニアには、Verilogとの対比を行いながらVHDLを解説します。すでにディジタル回路の設計経験のある方には、優れた回路を生成するための設計ノウハウとこれを記述するHDL記法を解説します。受講後も活用できる充分な資料を用意します。

 実習用にはインテル社(旧アルテラ社が開発)が無償提供するQUARTUSに含まれる ModelSim シミュレータ (Verilog/VHDL双方使用可能)を単独で使用しますので、特定メーカーデバイスに依存しない汎用的なVHDL/Verilog HDL を学ぶことができます。また質疑応答時間を十分にとりますので、日頃の不明点、問題点などをお持ちください。

セミナー詳細

開催日時
  • 2023年08月09日(水) 10:30 ~ 17:30
開催場所 日本テクノセンター研修室
カテゴリー PC実習付きセミナー電気・機械・メカトロ・設備ソフト・データ・画像・デザイン
受講対象者 ・これからFPGA/ASIC設計を始める方
・大規模回路やチーム開発を統括される方
・FPGAやLSIを含むソフト・ハードのシステム開発に関係する、もしくは今後関わる技術者の方
予備知識 ・理工系専門学校以上の基礎学力があれば理解できます
・ディジタル回路の基礎知識、プログラミング系言語(できればHDL)のいずれかの知識(センス)があればより理解が深まります
修得知識 ・効果的な設計法とHDL記述を対比させながら解説しますので、設計のポイントが理解できます
・VHDLによるFPGA/ASICの合成可能な記述と回路性能を左右する記述
・階層設計によるFPGA/ASICのプロトタイプ、IP、リターゲット設計法
・設計ツール(シミュレータ、合成、配置配線等)の効果的な使い方
プログラム

1.HDLの基礎とVHDL文法のポイント

  (1).HDL記述からのシミュレーションと回路の合成

  (2).実回路を合成できないHDL記述、合成可能でも設計ルール違反の記述

  (3).VHDLとVerilog対比によるHDL習得

  (4).データの型と演算子の組合せとその拡張

  (5).コンカレント(並列)とシーケンシャル(逐次)記述

  (6).プロセスと条件、制御文の使い方

  (7).階層設計とインスタンス・トポロジー記述

 

2.階層化記述法とモジュールベース・デザイン

  (1).バグの出にくいHDL設計法と検証環境の構築

  (2).トップダウン/ボトムアップ 設計と検証

  (3).モジュール化と階層インターフェース

  (4).HDL階層化と詳細化、方式検証と詳細設計

  (5).IP導入とリターゲット対応の設計法

 

3.実回路化と性能を出すためのHDL記述法

  (1).トライステートとドントケア

  (2).ハザード・フリー原理と回路化

  (3).ステート・マシン設計のポイント

  (4).高速ハザード・フリー回路の設計

  (5).高信頼、高速、低消費電力回路

  (6).コード充足性とハミング距離

 

4.実回路例とHDL設計

  (1).VHDL回路記述演習とデバッグ

  (2).データ・パス、コントロール・ロジック、グリューロジック

  (3).階層設計、構造接続記述、テストベンチ記法

  (4).FPGAとプロトタイピング、リターゲット設計

  (5).事例研究:ワンホット・ステートマシン、とジョンソン・カウンタ

  (6).パイプライン回路のエクセル使用の機能シミュレーション

キーワード HDL記述 VHDL Verilog シミュレーション 階層化記述法 設計検証 モジュール化 詳細設計 IP導入 FPGA VLSI設計 ハザード・フリー ステート・マシン設計 高速 高信頼 低消費電力 デバッグ ロジック回路 RTL テストベンチ プロトタイピング リターゲット設計 ジョンソン・カウンタ
タグ 精密機器・情報機器ソフト品質ハードウェア記述言語組み込みソフト基板・LSI設計実装車載機器・部品制御設計・製図・CAD精密機器FPGALSI・半導体
受講料 一般 (1名):56,100円(税込)
同時複数申込の場合(1名):50,600円(税込)
会場
日本テクノセンター研修室
〒 163-0722 東京都新宿区西新宿2-7-1 新宿第一生命ビルディング(22階)
- JR「新宿駅」西口から徒歩10分
- 東京メトロ丸ノ内線「西新宿駅」から徒歩8分
- 都営大江戸線「都庁前駅」から徒歩5分
電話番号 : 03-5322-5888
FAX : 03-5322-5666
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