回路設計

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VHDLとVerilog(1)

 デジタル回路を設計するにあたり、今はHDL(エッチデーエル)で記述するのが当たり前となっています。当然、ANDやOR、DFFを素子で買ってきてデジタル回路を設計する事は可能ではありますが、かなり面倒な作業になるでしょう。  ここではHDLである2つの開発言語について述べますが、結論を先に書いておくと、好きな方を使えばよいです。  HDLはHardware Description Language […]

デジタル回路のクロック

 フリップフロップの説明をした時に、いきなり「クロック」が出てきました。デジタル回路における基準となる信号がクロックです。クロック信号とも言います。  クロックは定期的な”0″,”1″信号です。デジタル回路の時間で時間、時間の逆数は?で周期の説明をしましたので参考にしてください。クロックはこの2つの事象を信号にしたものです。  クロック=時間=周期  […]

フリップフロップとラッチ

 今回の「フリップフロップとラッチ」は言葉の説明です。フリップフロップの機能はすでに説明済みですが、ラッチの機能や構造は回路設計が上達してから理解した方が混乱しないと思います。  言葉を説明するのには意味があります。電子回路設計において、作ろうとする回路の「仕様」が重要だからです。初心者がいきなり仕様書を作成する事がなくても、仕様書を読んで理解しなくては電子回路を設計できません。また、先輩エンジニ […]

フリップフロップ(1)

 いよいよフリップフロップです。デジタル回路の最重要素子です。しかし、このフリップフロップで挫折する人が多いのも事実です。原因ははっきりしています。種類が多いし、微妙な動きの違いが理解しにくいからです。  なので、このブログではDフリップフロップ以外は扱わない事にします。それ以外は知らなくて良いです。なにより、Dフリップフロップは一番単純です。HDLでデジタル回路設計を始める方はDフリップフロップ […]

デジタル回路設計のブール代数

 ブール代数はデジタル回路設計の基礎ともなる代数定理です。ブールさんが提唱した数学的アプローチで論理を扱うものです。  要約すると”0″と”1″の二値だけで処理を行います。ブールさんは数学者です。なので、これまで小学校、中学校で学んだ算数・数学がそのまま当てはまります。  コンピュータ論や電子工学の教科書にはブール代数の規則というのが載っていますが、 […]

FPGAの話

 デジタル回路を扱うにあたり、FPGA(エフピージーエー)を避けては通れません。FPGAは Field-Programmable Gate Arrayの意味で、市場で書き換えが可能なデジタル素子です。ゲーム機とかスマートフォンで「更新」を経験した事がないでしょうか。プログラムのバージョンアップのように、ハードウェアもバージョンアップすることができるデバイスです。FPGAは購入した時には、何も入って […]

時間の逆数は?

 デジタル回路設計における時間のもう一つの顔。周波数について学びます。周波数っていうのは、ラジオの周波数が一般的でしょうか? FM放送は76MHzぐらいから90MHzぐらいまでです。AM放送は500kHzぐらいから1500kHzぐらいですね。  このMHzやkHzの[M][k]も補助単位ですね。表にまとめると次のようになります。G(ギガ)は、スマホの通信料制限で一気に知名度が上がりました。  これ […]

デジタル回路の時間概念

 デジタル回路設計で2進数、16進数の他に大切な概念があります。「時間」です。ソフトウェアでも割り込み処理などで時間が大切になる場面がありますが、デジタル回路の場合には常に時間を考慮しなくてはなりません。  おそらく、デジタル回路の設計を担当する初心者はFPGA(エフピージーエー)から入ると思います。FPGAはField-Programmable Gate Arrayの略で何度でも作り変える事がで […]

16進数と2進数

 デジタル回路は2進数で設計します。2進数は”0″と”1″で表すことができます。そして、桁(bit数)で無限の値を表記することができます。それでは、101(Dec)を2進数で表記すると1100101(Bin)になりますね(関数電卓で計算しました)。この1100101という数値の並び、0と1ばっかり多くて(2進数なのだから、当たり前です)、わかりにくく […]

デジタルは1と0?-2進数の話

 デジタル回路設計を学ぶにあたり、デジタルとは何かを理解しておく必要があります。  よく、デジタルは”1”と”0”で表現する。とか、アナログ時計とデジタル時計の違いだ。みたいな事をいいますが、これから学ぼうとするデジタル回路設計という範囲では、ある数値を2進数で表現したもの。と理解しておいてください。  ある数値というのは、これから設計する電子回路の入力となる値です。温度計の電圧値かもしれないし、 […]

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