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FPGAやASICの設計について調べていると、「ソフトマクロCPU」と「ハードマクロCPU」という用語に出くわすことがあります。どちらもFPGAなどで使われるCPUの種類ですが、その設計の仕方や使われ方に違いがあります。 この記事では、ソフトマクロCPUとハードマクロCPUが何なのか、両者の違いとそれぞれのメリット・デメリットについて初心者向...

FPGAやデジタル回路の設計に取り組むとき、「IPインテグレータ（IP Integrator）」という言葉を耳にすることがあるかもしれません。これは、複雑なデジタル回路を効率よく設計するためのツールであり、FPGA設計の現場で頻繁に活用されています。 この記事では、IPインテグレータが何なのか、どのように使われるのか、そしてなぜ重要なのかに...

デジタル回路設計の学習を進めると、「単相クロック同期回路」という言葉を耳にすることがあるかもしれません。クロック同期回路は、デジタルシステムの動作を正しく制御するためのタイミングを提供する重要な要素で、特に単相クロック同期回路は最も基本的でよく使われるタイプです。 この記事では、単相クロック同期回路が何なのか、なぜ必...

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...

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...

デジタル回路の基礎を学び始めると、「組合せ回路（コンビネーショナル回路）」という言葉が出てくることがよくあります。これは、デジタル回路設計の中でも特に重要な要素であり、基本中の基本とも言えるものです。 この記事では、組合せ回路が何なのか、どのように動作するのか、またどのような種類があるのかについて、初心者にもわかりや...

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...

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...

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...