教材名 PLD技術?
教材名2
教材ID 78
教材作成者名 原井 正知
教材作成日 1996-10-08
改訂情報
ジャンル名 高度教材
分野名 電気・電子系
業種名 電気・電子部品製造業
職務名 電子回路設計
職務構成名 ディジタル回路設計
区分名 教材
職業名 電気技術者
 指導案


イ.使用機材・資材一覧
テキスト、サンプルFD、OHP(PLDⅠ~Ⅲ用)
ディジタル・サーキット・トレーナ、ISPトレーニング・ボード、LCAトレーニング・ボード
ロジック・アナライザ又はディジタル・オシロスコープ

ロ.訓練事前準備項目
テキスト印刷、OHP準備
サンプルFDの作成
ソフトウェアの動作テスト
PLDライタの動作テスト

ハ.訓練項目と訓練経過時間

(1)大規模ディジタル回路の設計 ・大規模ディジタル回路設計に必要な機能別モジュール分割と階層化設計について説明する。
・回路図入力ソフトウェアによる階層記述法を説明する。
・言語記述からネットリストを生成する論理合成ソフトウェアについて説明する。
・ディジタル回路の検証に必要な論理回路シミュレータについて説明する。
・FPGA開発に使用される配置・配線ソフトウェアについて説明する。
・FPGAデバイス(LCA3020)の構造について説明する。
・LCAトレーニング・ボードについて説明する。
1.5H
(2)LCAによる回路設計例 (例1)同期式Nビットカウンタ ・回路図による4ビットカウンタの接続と各カウンタモジュールの状態遷移記述を習得する。また回路データをROM化し、LCAトレーニング・ボードで動作を確認する。
3.0H
(例2)RS232C受信回路 ・パソコンのRS232Cポートからのスタート・ビットを検出し、シリアル信号をパラレル信号に変換する回路を実現する。cプログラムを用いて動作を確認し、オシロスコープで波形を観測する。 (以下同様)
3.0H
(例3)アナログ出力回路
・例2で実現された機能とD/A変換ICを用いてシリアル信号をアナログ信号に変換する回路を実現する。
3.0H
(例4)RS232C送信回路
・8ビットパラレル信号をシリアル信号に変換し、パソコンに転送する回路を実現する。
3.0H
(例5)A/D変換器の制御回路
・例4で実現された機能とA/D変換ICを用いてアナログ信号をシリアル信号に変換し、パソコンに転送する回路を実現する。
3.0H
(3)論理回路シミュレーションによる検証
・論理回路シミュレーションの手順を説明する。
0.5H
(例1)同期式Nビットカウンタ
・Nビットカウンタをシミュレーションするためのコマンドファイルを作成し、シミュレーションを行い実際の波形と比較する。(以下同様)
1.0H
(例2)RS232C受信回路 1.5H
(例3)アナログ出力回路 1.5H
(例4)RS232C送信回路 1.5H
(例5)A/D変換器の制御回路 1.5H
合計24H

ニ.指導展開法

(1)開発作業の練習
開発作業を行うために必要なソフトウェアの操作法を、簡単な例題を用いて練習する。この時の操作法は極力簡潔にし、まとめた資料を配布する。

(2)例題の解説と質疑応答
テキスト従って、OHP等で例題を解説する。また、例題についの質疑応答を行う。

(3)例題を用いた実習
ファイルとして用意した例題を用いて実習を行う。幾つかの例題は一部を空欄にし、受講生に考えてもらう。

(4)課題による実習
例題の結果を考察し、仕様の一部変更による機能拡張を発展課題として実習する。各受講生の進度によって時間調整を行う。

(5)PLD技術Ⅰ~Ⅲは同一のソフトを用い、内容を体系化しているのでⅠからの受講を勧めて欲しい。

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