 FPGAの開発はパソコンで行うFPGAとはField Programmable Gate Arrayの略で、ユーザが自由に書き換え可能なロジックデバイスです。ユーザーはまずパソコンで回路を設計し、Programming File（結線情報を含んだファイル）をを生成し、FPGAにダウンロードします。Altera社のFPGAではQuartusII & NiosII Software Build Tools(SBT)というツールで開発を行います。 Cyclone III ならQuartus II 13.1QuartusII 13.1はCyclone III、IV、Vファミリなどに対応しています（コーヒーブレーク１参照）。Cyclone 10、MAX 10などには対応していません。（コーヒーブレーク２参照） ロジックだけでは限界が・・・やはりマイコンも必要FPGAは巨大なロジックデバイスですが、ロジック（AND, OR, フリップフロップ、加算器、乗算器など）オンリーでできる設計は限られています。柔軟で分かりやすいシステムを設計するにはやはり「マイコン」の手助けが必要です。 マイコンデバイスを外付けするデメリットしかしFPGAデバイスに加えてマイコンデバイスを設けるとなると、コストが上がり、基板スペースや信頼性、部品調達リスクなど様々な問題が浮上してきます。 ソフトマクロマイコンをFPGAに組み込むそのようなニーズに応えたのかAlteraは「NiosII」というソフトマクロマイコン（FPGA内のロジックやメモリの組み合わせで構築されるマイコン）を用意しています。NiosIIを使用することにより、ユーザーはコンパクトで高速で信頼性の高いシステムを構築することができるようになりました。 NiosIIを使うならSBTも必要ロジックやメモリだけを使って設計する場合は、「QuartusII」だけで十分ですが、NiosIIのようなマイコンを使う場合は、「NiosII SBT」というツールも必要になります（コーヒーブレーク３参照）。
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 ①QuartusIIのEditionについて 本製品（DFAL3C10）に搭載のFPGAはCyclone III（サイクロン３）ファミリです。Altera(改めIntel)は、Cyclone III 向けにバージョン13.1を推奨しているようです。QuartusIIにはSubscription Edition（有償版）もありますが、本製品では無償のWeb Editionを使用します。 |
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②最新のFPGAなら最新のQuartus このサイトのDownloads→Multiple DownloadのところでIndividual FilesタブのDevicesを見ると対応するファミリを確認できます。最新のデバイスを使うにはQuartus Primeの新しいバージョンをインストールします。 |
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③NiosIIには3つのグレードがある NiosIIにはe(Economy), s(Standard), f(Fast)の3つのグレードがあります。完全に無償なのはeだけで、今回はそれを使います。それぞれの違いは大雑把に言ってこれですが、詳しくはここを参照してください。またNios II SBTは以前、Nios II EDS(Embedded Design Suite)と呼ばれており、そちらの表現がまだ残っているようです。 |
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