Quartus Prime Liteを使用したFPGAプログラミングの入門（VHDLで）

目次

1. イントロダクション
2. Intel De10 Liteボードについて
3. QuartusとFPGAのプログラミングについて
4. 実験の準備
5. スイッチとLEDの接続
6. Quartusの設定とプロジェクト作成
7. VHDLコードの作成と保存
8. Pin Assignmentの設定
9. コンパイルとプログラミング
10. 実験結果の確認

🌟イントロダクション🌟

このビデオでは、IntelのDe10 LiteボードとQuartusを使用して、初めての実験を実施します。De10 Liteボードは、比較的安価なボードでありながら、高い性能を持っています。この実験では、スイッチをLEDに接続するという基本的な操作を行います。Quartusは、FPGAのプログラミングに使用されるツールです。まずは、実験の準備から始めましょう。

イントロダクション

ビデオでは、IntelのDe10 LiteボードとQuartusを使用して、初めての実験を実施します。De10 Liteボードは、比較的安価なボードでありながら、高い性能を持っています。この実験では、スイッチをLEDに接続するという基本的な操作を行います。Quartusは、FPGAのプログラミングに使用されるツールです。

🌟Intel De10 Liteボードについて🌟

Intel De10 Liteボードは、低価格でありながら、高い性能を持つボードです。インターネット上で入手可能で、価格は約85ドルです。軽量なボードであるため、持ち運びに便利です。この実験では、De10 Liteボードを使用しますが、基本的な操作はほぼすべてのボードに適用することができます。

QuartusとFPGAのプログラミングについて

Quartusは、インテルが提供するFPGAの設計とプログラミングのための統合開発環境です。FPGA（Field-Programmable Gate Array）は、デジタル回路を自由にプログラミングできるデバイスです。Quartusを使用することで、VHDLやVerilogなどのハードウェア記述言語を使用してFPGAをプログラムすることができます。

実験の準備

まず、実験を行うために必要な準備をしましょう。以下の手順に従って進めてください。

1. De10 Liteボードを取り出し、コンピューターに接続します。
2. Quartusを起動し、新しいプロジェクトを作成します。
3. 必要なファイルやツールをダウンロードし、インストールします。

スイッチとLEDの接続

実験では、スイッチとLEDを直接接続します。以下の手順で接続を行ってください。

1. スイッチをLEDに接続します。
2. VHDLコードを使用して、スイッチとLEDの接続を指定します。

スイッチとLEDの接続が完了したら、次のステップに進んでいきましょう。

Quartusの設定とプロジェクト作成

Quartusを起動し、新しいプロジェクトを作成します。以下の手順に従って進めてください。

1. Quartusのメニューから新しいプロジェクトウィザードを選択します。
2. プロジェクトの保存場所と名前を指定します。
3. Top-levelエンティティの名前を入力します。
4. 空のプロジェクトを作成します。

これで、Quartusの設定とプロジェクトの作成が完了しました。

VHDLコードの作成と保存

作成したプロジェクト内で、VHDLコードを作成します。以下の手順に従って進めてください。

1. 新しいVHDLファイルを作成します。
2. 作成したVHDLコードにスイッチとLEDの接続を指定します。
3. コードを保存します。

VHDLコードの作成と保存が完了したら、次のステップに進んでいきましょう。

Pin Assignmentの設定

Pin Assignmentを設定することで、FPGAボード上のピンとVHDLコードの信号を接続します。以下の手順に従って進めてください。

1. QuartusのAssignment Editorを開きます。
2. ピンと信号の接続設定を行います。

Pin Assignmentの設定が完了したら、次のステップに進んでいきましょう。

コンパイルとプログラミング

Quartusで作成したプロジェクトをコンパイルし、FPGAボードにプログラムを書き込みます。以下の手順に従って進めてください。

1. コンパイルを実行します。
2. プログラムをFPGAボードに書き込みます。

コンパイルとプログラミングが完了したら、次のステップに進んでいきましょう。

実験結果の確認

実験結果を確認しましょう。スイッチを操作すると、対応するLEDが点灯するはずです。LEDが点灯したり消灯したりすることを確認してください。

以上が、De10 Liteボードを使用してスイッチとLEDの接続を行う実験の手順です。Quartusを使用して、FPGAボードをプログラムする方法を学びました。

FAQ

Q: De10 Liteボードの入手先はどこですか？ A: De10 LiteボードはIntelのウェブサイトやオンラインストアで入手することができます。

Q: Quartusは無料で使用できますか？ A: はい、Quartus Lite Editionは無償で使用することができます。

Q: 他のボードでも同じ手順が適用できますか？ A: はい、基本的な手順はほぼすべてのボードに適用することができます。ただし、ボードによってはピンアサインメントや設定が異なる場合があります。

Q: VHDL以外の言語でもプログラミングできますか？ A: はい、QuartusはVerilogやSystemVerilogなどの他のハードウェア記述言語でも使用することができます。

リソース:

• Intel De10 Liteボード
• Quartus Lite Edition