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デバウンスとは何か デバウンス（debounce）とは、スイッチ入力などの物理的信号に含まれる微小な振動やノイズを取り除き、安定した信号だけを取り扱うための処理である。機械式スイッチを押した瞬間、接点が一度で切り替わらず、数十マイクロ秒から数ミリ秒の間に複数回ON/OFFを繰り返す現象をチャタリング（chattering）という。これをその...

フィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）市場において、Xilinx（ザイリンクス）とAltera（アルテラ、現Intel Programmable Solutions Group）は長年にわたりデュオポリー（二強）を形成してきました。本レポートでは、2020年から2025年頃までの期間に焦点を当て、両社の市場シェア動向、主要製品ラインの売上・出荷実績、技術力やツー...

RTLの基本的な意味と役割 FPGAやASICの設計を始めると、「RTL（Register Transfer Level）」という言葉に出会います。初心者の方にとって、この言葉はとっつきにくく、HDL（Hardware Description Language）とどう違うのか疑問に感じることが多いかもしれません。 RTLとは「レジスタ転送レベル」を意味し、ハードウェア設計における抽象レベ...

FPGAやASICの世界でよく聞く言葉に、「ハードマクロ」や「ソフトマクロ」があります。でも、「マクロって何？ マクロ定数のマクロ？」「ソフトってソフトウェアのこと？」と、初学者にとってはイメージしづらい用語の一つです。 この記事では、これらの「マクロ」が意味するものを、論理設計・物理設計・開発プロセスの観点からわかりやすく...

FPGAのスペックや設計ツールを使っていると、「BRAM」や「Block RAM」という言葉を頻繁に目にします。しかし、"BRAMってただのRAMでしょ？"と思っていると、実装時に思わぬリソース消費や合成エラーに悩むことになります。本記事では、FPGAにおけるBRAMの基本概念から、HDLでの使い方、さらにはリソース管理の視点まで、初学者向けに解説しま...

FPGAの学習を始めると、「LUTの中身はSRAMでできている」といった説明によく出会います。でも、「そもそもSRAMって何？」と思った人も多いのではないでしょうか。 SRAMとは SRAM（Static Random Access Memory）は、「スタティック（静的）RAM」と呼ばれる揮発性メモリの一種です。電源が供給されている間はデータを保持し続けますが、電源が...

FPGAのスペック表を見たとき、「LUT：100K」などと書かれているのを見たことがある人も多いのではないでしょうか。LUTとは何か？真理値表のようなもの？それがハードウェアの中でどういう意味を持つのか？この記事では、FPGAにおけるLUTの正体と、論理とハードウェアをつなぐイメージをわかりやすく解説します。 1. LUTとは？抽象的には「真...

FPGAを使い始めてしばらくすると、「DMA（Direct Memory Access）」という言葉に出会います。特にZynqのようにPL（FPGA部）とPS（CPU部）を組み合わせて使うシステムでは、このDMAが非常に重要な役割を果たします。この記事では、FPGA初心者の方に向けて、DMAの基礎的な概念や使われ方、実際の設計で知っておきたいポイントをやさしく解説し...

FPGA の学習を進めると DDS（Direct Digital Synthesis、直接デジタル合成） という概念が登場します。本記事では、FPGA における DDS の本質的な意味、動作原理、そして実践的な活用方法 について詳しく解説します。 1. DDS（Direct Digital Synthesis）とは？ 🔹 DDS の基本的な役割 DDS は クロック信号を基にして、デジタル的に波形を生...

FPGA の学習を進めていくと PLL（Phase-Locked Loop） や MMCM（Mixed-Mode Clock Manager） という用語が出てきます。初心者にとっては「周波数をいじるやつ」という理解になりがちですが、もう少し深く理解すると、より実践的に活用できるようになります。本記事では、PLL と MMCM の基本的な役割や、FPGA での使い分けについて詳しく解説...

デジタル回路やFPGA（Field Programmable Gate Array）の学習を進めていくと、「マルチプレクサ（Multiplexer）」という用語が出てくることがあります。マルチプレクサは、略して「MUX（マックス）」とも呼ばれる、デジタル回路において非常に重要な役割を持つ部品の一つです。 この記事では、マルチプレクサが何なのか、そしてどのような場...

デジタル回路やFPGAの基礎を学ぶとき、必ずと言っていいほど出てくるのが「フリップフロップ（Flip-Flop）」です。フリップフロップは、順序回路を構成するための基本的な部品で、1ビットの情報（0または1）を記憶する役割を持っています。デジタル回路の設計において重要な役割を果たすため、ぜひ知っておきたいポイントです。 この記事では...

FPGAを使ってみたいけれど、どうやって動いているのか難しくて分からないという方も多いのではないでしょうか。特に、FPGAでよく出てくる「LUT（ルックアップテーブル）」という用語は、少し馴染みにくいかもしれません。しかし、LUTはFPGAの動作を理解する上でとても重要な役割を果たしています。 この記事では、FPGAのLUTが何か、そしてな...

FPGA の学習を進めていくと PLL（Phase-Locked Loop） や MMCM（Mixed-Mode Clock Manager） という用語が出てきます。初心者にとっては「周波数をいじるやつ」という理解になりがちですが、もう少し深く理解すると、より実践的に活用できるようになります。本記事では、PLL と MMCM の基本的な役割や、FPGA での使い分けについて詳しく解説...

FPGAを学び始めると、まず最初に「HDL（Hardware Description Language）」という言葉に出会います。しかし、いざVivadoやQuartusといった開発ツールを使ってみると、VHDLとVerilogという2種類のHDLが混在していることに気づきます。 「HDLって一つじゃないの？」 「どっちを使えばいいの？」 「なぜ2種類もあるの？」 こういった疑問に答え...

FPGA設計やハードウェア設計を始めたばかりの人にとって、「トライステート制御」という言葉は耳慣れないものかもしれません。しかし、ハードウェア設計では重要な概念の一つです。この記事では、初心者にもわかりやすくトライステート制御の基本とその用途を解説します。 トライステートとは？ トライステート（Tri-State）は、その名の通り...

デジタル回路設計やFPGA開発をしていると、"メタステーブル（Metastability）"という言葉に出会うことがあります。メタステーブルは、特に非同期信号やクロックドメインが絡む場合に発生する現象で、放置するとシステムの誤動作につながります。 本記事では、メタステーブルとは何か、なぜ発生するのか、そしてどう対策すればよいのかを初心...

デジタル回路やFPGA設計の学習を始めると、「レジスタ」という用語をよく耳にするかもしれません。レジスタは、論理回路の中で重要な役割を持つ「記憶素子」です。デジタルシステム全体のデータの流れやタイミングを制御するのに欠かせない要素であり、その動作を理解することで、より高度な回路設計へとつなげることができます。 この記事で...

デジタル回路を学ぶと、「順序回路（シーケンシャル回路）」という言葉が出てきます。組合せ回路とは異なり、順序回路は「状態」を持つのが特徴で、過去の入力履歴に応じて出力が変わるという、より高度な動作を持っています。 今回は、順序回路とは何か、どういう動作をするのか、そしてその使い道について、初心者にもわかりやすく解説しま...

RTLの基本的な意味と役割 FPGAやASICの設計を始めると、「RTL（Register Transfer Level）」という言葉に出会います。初心者の方にとって、この言葉はとっつきにくく、HDL（Hardware Description Language）とどう違うのか疑問に感じることが多いかもしれません。 RTLとは「レジスタ転送レベル」を意味し、ハードウェア設計における抽象レベ...