STD Nyokki's Lab Ⅴ

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電子工作、バイク、パソコンを中心に記事を掲載しています。youtube一応やってます。www.youtube.com/user/tatsushi100

FPGAにてDフリップフロップ構成による一時キャッシュ

1. 目的
高速A/Dコンバータ(ADC)による変換後のデジタルデータがラズベリーパイI/Oポートの遅れによる、デジタル値読み取りミスを防ぐためにFPGAを一時キャッシュとして利用する。

2. 方法
一時キャッシュの方法として今回は、簡単に構成可能なDフリップフロップを使用する。
Dフリップフロップの回路並びにタイムチャートを図1へ示す。
etdff
図1. Dフリップフロップの回路図とタイムチャート

今回は、XiilinxのISE上で構成したため図1にある、~PS,~CLK,~Q(~はインバーテッド)は省略した。

ADCからの出力は各ピンごとに1bitづつ配置されているため、今回はFPGAにも同様の1ポートにつき1bitづつ配置した。
XilinxのISEを用いてFPGAに各ポートにDフリップフロップを構成した。

今回は学習のため、verilogを使用せずschematic(回路描写)による論理合成を行った。
キャプチャ01
図2. 回路図

キャプチャ02
図3. 回路のピン配置



3. 結果
ロジックアナライザーを用いて下位4bitの動作を確認した。
キャプチャ00
図4. ロジックアナライザによるDフリップフロップの動作確認


4. 今後の課題
構成したDフリップフロップが要求する速度で動作するのかを検証する。