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最新刊 FPGAマガジン No.19

 人工知能や画像,VRなど高速でリアルタイムな計算が求められる時代に,FPGAはピッタリのデバイスです.そこで,FPGA用のUSB通信回路ライブラリを用意し,安価なFPGAボードとPCを接続できるようにしました.ハイレゾ・オーディオ再生を例に解説します.
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FPGAマガジンNo.18

 最近注目されている新オープンソースCPU“RISC-V”について,ARMなどのCPUと比較しながらアーキテクチャについて解説します.後半ではMAX10とArtix-7の2つのFPGAに実装してサンプル・プログラムを走らせたり,カスタム命令を追加してその性能を評価します.
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FPGAマガジンNo.17

 本書は,FFTの動作イメージをスマホ・アプリを使って解説した後,FFT処理をC言語でプログラミングして動作を確認します.さらにそのCソースコードを高位合成ツールで変換したり,HDLで記述し直してFPGAに実装するまでを詳しく解説しています.
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FPGAマガジン No.16

 Xilinx社のZynq向け高位合成/ソフトウェア開発環境SDSoCが,使い始めやすくなっています.特定のボード向けに安価に提供され始めたほか,無償で利用できる期間限定評価版の提供も始まりました.使い始めるには絶好のチャンスです.
 製品開発などで応用するためには正規版が必要になり,まだまだ高価なツールといわざるを得ません.しかしC/C++言語で記述したソフトウェア・コードを作成し,ボトルネックになっている処理を指示するだけでハードウェア化でき,プロセッサ-FPGA間のインターフェースも自動生成してくれるので,開発効率の大幅な向上が期待できます.OSやデバイス・ドライバなどについて考える必要がなくなれば,本来“やりたいこと”に注力できるのも利点です.
 このような新しいツールにどのくらいの価値があるのか知るためには,実際に試してみるのが1番です.特集では,独自に開発したZynq搭載ボードをターゲットに,SDSoCを使って開発を進める方法を解説します.まず,オリジナル・ボードにSDSoCを対応させるためのプラットフォームの構築方法を説明します.その後で,幾つかの例題を使って,SDSoCをより効果的に活用するテクニックを解説していきます.SDSoCの多くの機能のうち,Cコードからのハードウェア合成は,いわゆる高位合成ツールそのものです.高位合成ツールVivado HLSを利用されている方にも参考になるはずです.
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FPGAマガジン No.15

 画像処理はFPGAがよく使われる代表的な分野です.より高機能で高品質な製品を実現するには,単なる画像処理ではなく,よりインテリジェントな機能として,画像認識機能が要求されてきます.自動車の分野では,すでに実用化され普及している自動ブレーキや,条件付きながら高度な自動運転機能を搭載したものまで登場しています.これら自動運転支援システムADAS(Advanced Driver Assistance Systems)では,画像から道路脇の白線を認識したり,歩行者を識別する必要があります.これらの画像認識処理を高速で行うには,FPGAを使うのが王道です. 本特集では,PC上で人物画像を機械学習させた結果を使い,入力画像から人物を検出するリアルタイム画像処理システムを構築してみます.また動画フレームの差分検出技術を応用し,赤外線検知と組み合わせたセンサ・カメラや,道路のセンター・ラインを検出し車線を外れると警告を発する,車線離脱警告装置を製作してみます.
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FPGAマガジンNo.14

 本書特集ではVivado HLSのインストールから,もっとも基本的な演算回路をC言語で記述し,それを高位合成してXilinx社製FPGAに実装するまでを詳しく解説します.パフォーマンスを上げるために,入力段や出力段にレジスタを挿入しパイプラインを構成する方法についても紹介していきます.さらにOpenCL言語でFPGAを開発することのできる高位合成ツールAltera SDK for OpenCLについても取り上げます.
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FPGAマガジンNo.13

 Altera社から新世代エントリー向けFPGA“MAX 10”が登場.最大の特徴は,FPGAとして必要なコンフィグレーション・メモリをデバイスに内蔵している点.本シリーズには何品種かあるが,低コスト・システムの実現に不可欠な要素を備える.さらに,同社製デバイスとして初めてA-Dコンバータも内蔵.本特集では各種活用事例について詳しく紹介.
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FPGAマガジンNo.12

 Altera社製Cyclone V SoCとXilinx社製ZynqにはARM Cortex-A9が内蔵されている.その開発環境をできるだけ共通化できないか.
 このテーマの実現プロセスを,SoC(System on a Chip)開発の事例として解説した.さらにSDカードを準備して両者が起動できるようにする方法も解説する.
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FPGAマガジンNo.11

 ディジタル・オーディオのサンプリング周波数の変換を例題に,信号処理回路の設計の流れを下記のように具体的に解説します.変換アルゴリズムの考察→C言語プログラム記述→Windows上で動作確認→プログラム修正→Windows上で動作確認→評価ボードへ移植し,動作確認.そしてCプログラムをハードウェア化し,ツールと人手による違いを比較します.
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FPGAマガジンNo.10

 Xilinx社のSDSoCやVivado HLSを活用したハード/ソフト混在システムの開発や,Altera社Nios IIとeXCiteによる画像フィルタ・システムの設計事例について解説.さらに,C言語ソースからVerlog HDLに変換し,FPGAに落とし込む方法も解説.変換時の最適化オプションの指定の違いがもたらす回路規模や動作周波数なども比較・考察.
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