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JTAG開発日記
JTAGを熱く語る

JTAGチャレンジ基板
「JTAG チャレンジ基板」は世界初のFPGA教育用JTAG学習基板です。
XILINXのFPGAとIntelのCPLDがJTAGチェーンにつながっていて相互に接続されているボードですが、基板設計上のミスが故意に仕込んであるため、出荷時の状態では正常に動作しないようになっています。
この設計ミスを「JTAG」デバックツールを使って1つ1つ発見し、解決することにより、回路設計や基板設計スキルが身につきます。
なお、この基板は2018年度のセキュリティ・キャンプ全国大会でのJTAGセミナーや、その後に2018年9月に弊社で行われたプライベート・セミナーで使用されたものです。その時の講演内容をベースに取扱説明書を作成しています。
コロナ禍により顔を合わせてのセミナーはしばらくは実施できそうにありませんが、この基板をご購入いただくことで、当時のテキスト等をベースにJTAGの実践的なテクニックが学べます。ご不明点は弊社までメールにてお問合せいただければ丁寧に解説します。
¥59,800(税別)カートに入れる
本当のFPGAスキルとは?
皆様はFPGA評価ボードというものを動かしたことがありますか?
FPGA評価ボードといえばいろいろなメーカーから出ていて、カメラやニューラルネットワークなどのたくさんのサンプルが利用可能になってきています。それらを使えばFPGAで何かを動かすことは可能かもしれません。しかし、既製品のボードでいくらサンプルを動かしてもそれはあなたの実力にはなりません。
いくらPythonからスクリプトでFPGAを動かしても、VivadoのIPIでブロックをつなげても、それはあなたの実力ではありません。すべてはライブラリを作った人の成果を使っているに過ぎないのです。海外製のボードを使えば日本から国外にお金が流れていくだけです。
では、設計開発で通用するFPGAのスキル、回路設計のスキルとは何でしょうか?
それは、自分でFPGAの基板を作れるようになったり、FPGAボードをモジュールとして組み込んで自分のオリジナルハードウェアを作れるようになることです。
製品開発にはハードウェアの設計、つまり、回路や基板の設計は避けて通ることができません。
しかし、自分で基板をつくるとなるとだいたいの基板は一発では動きません。
自分で作った基板には回路設計の様々なミスや、基板設計のミスやデータシートの読み間違いなどがあるからです。
ハードウェア設計では基板に設計ミスはつきものです。どんなにレビューをしても間違いはあるものですから1回くらいの改版は一般的には許されるでしょう。しかし、1回目の試作で必ずバグを徹底的に出しておく必要があります。動くか動かないかがわからない基板のデバッグは大変ですが、JTAGを使えばそのようなデバッグが楽になります。
「JTAGチャレンジ基板」にはFPGA基板設計にありがちなミスを故意に仕込んであるので、
不具合を見つけ、対処していくことによって、開発とデバックスキルが1つ1つ身に着くようになっていきます。
「さあ、一緒にFPGA基板設計の技術を磨きましょう」
仕様
- 主な搭載部品
- Spartan-7 FPGA
- MAX10 FPGA
- DDR3 SDRAM
- SPI ROM
- Flash ROM
- RXマイコン
回路と機能
ブロック図
機能
マイクで拾った音声をAD変換して、2つのFPGAの間のデータバスを通してスピーカを鳴らすという単純なデザインが書き込まれていますが、当然ながら動作しません。
これを動作するようにするのが、あなたの仕事です。
特徴
この基板は一見シンプルな回路ですが、開発者がおちいりがちなを故意に仕込んであります。
MITOUJTAGを使えば間違いをあっと発見できるということを体験できる製品です。
身につくFPGAスキル
- 基板に断線やショートがある場合の楽な見つけ方
- 「論理合成せずに、C言語でFPGAの端子だけ動かす方法
- SVFプレイヤーを利用したFPGAの書き込み 等
- FPGAが起動しない場合の確認方法
- クロックが停止していることの確認方法
- 論理合成をせずにFPGAの端子だけを動作させる方法
- ADCのアナログデータを一瞬で確認する方法
- FPGAのロジックを作らずに、パラレルFlash ROMを読み書きする方法
- 動かないDDR3 SDRAMの動かない原因を発見する方法
- JTAGに異種ベンダーのFPGAが接続されている場合のデバッグ方法
- 基板に断線やショートがある場合の楽な見つけ方
- SVFプレイヤーを利用したFPGAの書き込み
ご購入のメリット
- 「Lチカ」「スピーカー操作」などを行うことによって、FPFAの基礎的な動作を学習できます。
- 「バウンダリスキャン」「ロジックアナライザ」の理解が進みます。
- FPGA開発ツール(MITOUJTAG)の使い方が使えるようになります。
- MITOUJTAG Pro 60日体験版つき
内容物
- JTAGチャレンジ基板本体
- JTAGの基礎と応用 (セミナー資料)
- JTAGチャレンジ基板取扱説明書
- USB Mini-Bケーブル
- リソースCD-ROM (MITOUJTAG Pro体験版、XILINXプロジェクト、Intel FPGAプロジェクト等)
- 回路図
- 回答解説テキスト(近日公開)