FPGAのオススメ参考書

【2022年最新版】FPGAのオススメ入門書 5選 を紹介します!

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困っている人

FPGAについて勉強したい。
オススメの参考書ってどれ?

こんな要望に答えます。

FPGAを初めて学ぶ方の中には『どうやって勉強を進めていくべきか悩んでいる方』も多いと思います。

今回紹介する本を読めば、FPGAについて体系的に学ぶことが可能です。

 
そこで今回は、『私自身が早く読むべきだったと感じた5冊』を紹介していきます。
 

本記事の内容・FPGAの原理と構成
・ディジタル回路設計とコンピュータアーキテクチャ[ARM版]
・わかるVerilog HDL入門
・VHDLによるハードウェア設計入門
・FPGAプログラミング大全 Xilinx編
・まとめ

FPGAの原理と構成


『FPGAとは何か』から解説されている貴重な本です。

FPGA関連本のほとんどは『利用方法』に特化したものとなっています。

 
そのため、『FPGAの歴史・原理・内部構成』について記載されている本は珍しいのです。

本の内容

第1章 FPGAを理解するための基本事項

第2章 FPGAの概要

第3章 FPGAの構成

第4章 設計フローとツール

第5章 設計技術

第6章 ハードウェアアルゴリズム

第7章 PLD/FPGAの応用事例

第8章 新しいデバイス,アーキテクチャ

 
 
『FPGAの書込み原理』なども記載されており、今後ハウツーを学んでいく方はより一層の理解を深められるでしょう。

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もっぷ

FPGAの知識が全く無い方は、まずはこの本から読んでみることをオススメします。

 

ディジタル回路設計とコンピュータアーキテクチャ[ARM版]

『FPGAを用いてCPUを作れるようになる』参考書です。

FPGAをマスターするなら、実際に使用しなければなりません。

 
この参考書とFPGA開発キットを用いれば、『簡単なCPUコアを自作する』ことができます。

本の内容

第1章 ゼロからイチへ

第2章 組み合わせ回路設計

第3章 順序回路設計

第4章 ハードウェア記述言語

第5章 ディジタルビルディングブロック

第6章 アーキテクチャ

第7章 マイクロアーキテクチャ

第8章 メモリシステム

第9章 I/Oシステム

第10章 ディジタルステムの実装

第11章 ARM命令

第12章 C言語プログラミング

 
 
また、『もともとは大学の教育資料』であるため、演習問題も載っています。

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もっぷ

『実際にFPGAを触って何かを作りたい』と思ってる方にオススメです。

 

わかるVerilog HDL入門


『FPGAをVerilog HDLで設計するエンジニア』にオススメの参考書です。

FPGA設計する言語としては、『Verilog HDL』と『VHDL』の2種類があります。

 
この参考書は『Verilog HDL』の解説本として定番と言われています。

本の内容

第1章 Verilog HDLの基本文法

第2章 組み合わせ回路の記述

第3章 フリップフロップと応用回路の記述

第4章 同期式順序回路の記述

第5章 Verilog HDLで複雑なシステムを表記する方法

第6章 Verilog HDLとシミュレーション

第7章 論理合成・配置配線とCPLD実装テスト

第8章 Verilog HDLによる記述の注意点とノウハウ

第9章 本格的な応用回路の記述と実装

 
 
文法書ではなく、『Verilog HDLを用いたFPGA設計方法』に焦点を当てています。

また、『基礎的な回路の作り方』『シミュレーション方法』についても記載されており、サンプルコードも豊富です。

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もっぷ

Verilog HDLを使用する場合、この本で学ぶことをオススメします。

 

VHDLによるハードウェア設計入門

『VHDLの定番入門書』です。

基本回路ごとに1つずつ説明されており、体系的に理解していくことができます。

本の内容

第1章 VHDL基本構文

第2章 プロセス文

第3章 カウンタの記述とシミュレーション

第4章 データ・タイプとパッケージ

第5章 サブプログラム

第6章 VHDLによる回路設計

第7章 VHDLによるシミュレーション記述

第8章 RTL記述の注意点と高度な文法

 
 
注意点として、デジタル回路の知識が無いとスラスラ読み進められないでしょう。

そのため、『デジタル回路の参考書とセットで購入する』ことをオススメします。

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もっぷ

VHDLを学んだことない人は、この本で学んでみましょう。

 

FPGAプログラミング大全 Xilinx編

『市販のXilinx FPGAボードを用いて、基礎回路を設計する方法』について記載されている参考書です。

ツールのインストールなども丁寧に説明されています。

本の内容

第1章 Xilinx開発ツールとFPGAボード

第2章 Vivadoの論理合成を試す

第3章 論理シミュレーションによる事前確認

第4章 ロジックアナライザによる回路デバッグ

第5章 ハードマクロCPUシステム

第6章 ソフトマクロCPUシステム

第7章 基本的なIPの製作

第8章 AXIバス入門

第9章 グラフィック表示回路の設計

第10章 C言語からの高位合成

第11章 高位合成の応用

 
 
ただし、『C言語プログラミング基礎レベル』は習得している前提で書かれているため、プログラミング初心者には厳しいかもしれません。

また、XilinxのFPGAボードは別途購入する必要があります。

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もっぷ

手を動かしながらFPGA開発を学びたい方にオススメです。

 

FPGAのオススメ入門書5選 まとめ

まとめ

今回は『FPGAについて学べるオススメの5冊』をご紹介しました。
 

 
いかがでしたでしょうか。

FPGAは難しいため、途中で挫折しそうになることが多いです。

今回紹介した本を読めば、勉強のスタートダッシュが上手くいき、順調にFPGAについて理解できます。

気になった本を1冊でも良いので読んで頂き、皆さんのお役に立つことを願っています。

\クランプ回路・ブートストラップ回路など/

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