LSI設計のページ

学生実験資料

• 情報電気電子工学実験第一 「マイクロプロセッサの動作原理」(現在学内のみ)
  
• 情報電気電子工学創造実験(現在学内のみ)
  
• 集積システム設計演習 (旧科目名:ディジタルシステム設計演習，ハードウェアシステム演習)
  
  • 16ビットマイクロコンピュータの設計と実装(2012～)
    
  • 16ビットマイクロプロセッサの設計と実装 (2010～2011)
    
  • 16ビットマイクロコンピュータの設計と実装(2009)
    
  • 16ビットマイクロプロセッサの設計と実装 (2008以前)
    
  
  
• 旧資料
  • 情報電気電子工学実験第二 「ハードウェア記述言語による回路設計」(現在学内のみ)
    

NEXYS4 を使った演習

1. Combinational Logic circuit
   An Arithmetic and Logic Unit for an 8-bit microprocesor
   (Verilog-XL, simvision, ISE14.7, Artix-7 on NEXYS4) 日本語 --- English
   (Verilog-XL, simvision, Vivado2015.2, Artix-7 on NEXYS4) English
   
   
2. Counter Logic Circuit
   24 Hour Digital Clock
   (Verilog-XL, simvision, ISE14.7 or Vivado, Artix-7 on NEXYS4)
   NEXYS4による24時間時計設計演習 日本語 --- English
   

DIGILENT ATLYS (Spartan-6) を使った演習

1. FPGAによる組込みシステムの設計と実装 KITEマイクロプロセッサとDigilent ATLYS を用いて、
   ディジタルビデオ表示(画面サイズ640x480, 80x24文字 )機能を持つ簡単な組込みシステムを設計実装してみましょう。
   • 情報電気電子工学科集積システム設計演習の１テーマ，2012～ (Xilinx ISE 14.7)
   
   
   
2. FPGAによる組込みシステムの設計と実装
   MicroBlazeソフトコアプロセッサ)とDigilent ATLYS を用いて、
   ディジタルビデオ表示機能を持つ簡単な組込みシステムを設計実装してみましょう。
   
   • AXIバス版
     (情報電気電子工学科集積システム設計演習の１テーマ，2013～)
     (熊本第二高等学校・北高等学校SSH向け体験学習講座，'14/12/13, '15/12/05，'16/12/10) (Xilinx EDK 14.7)
   • PLBバス版
     (熊本第二高等学校・北高等学校SSH向け体験学習講座，2012/12/01) (Xilinx EDK 14.2)

Spartan-3E Starter Kit を使った演習

• FPGAによる組込みシステムの設計と実装 MicroblazeソフトコアプロセッサとSpartan-3E Starter Kit を用いて、
  ビデオ表示機能を持つ簡単な組込みシステムを設計実装してみましょう。
  • (Xilinx EDK 13.1) (情報電気電子工学科集積システム設計演習の１テーマ，2010～2012)
  • (Xilinx EDK 11.1 or 12.3) (熊本第二高等学校SSH向け体験学習講座，2009/12/12)

Xilinx社の EDA ツールに関する操作

• 4ビットバイナリカウンタチップの設計
  Xilinx社ISEの回路図エディタを使用してXilinx社製FPGAへ4ビットバイナリカウンタを実装して動作させてみましょう。
  
  
• 暗号システムの設計・開発
  Xilinx社ISEのとVerilog HDLによりDES暗号・復号回路を実装して動作させてみましょう。
  
  

CADENCE社の EDA ツールに関する操作

Verilog入力

• 16ビットマイクロプロセッサの設計と実装
  Verilog-HDL を使用して16ビットマイクロプロセッサを実装してみましょう。
  (熊本大学工学部情報電気電子工学科３年：「ハードウェア記述言語による回路設計」サブテーマ3，2008)
  (熊本大学工学部数理情報システム工学科４年：「ディジタルシステム設計(ハードウェアシステム設計)・同演習」内容，2003～2008)
  (熊本大学工学部数理情報システム工学科３年：情報工学実験第２「ハードウェア記述言語による回路設計」第２～１０回演習課題，1998～2001)

• 4ビットバイナリカウンタチップの設計
  Verilog-HDL を使用してFPGAへ4ビットバイナリカウンタを実装してみましょう。
  (熊本大学工学部情報電気電子工学科３年：「ハードウェア記述言語による回路設計」サブテーマ2，2008～2011)
  (熊本大学工学部数理情報システム工学科３年：ハードウェア実験演習第ニ 「ハードウェア記述言語による回路設計」第２回演習課題，2002～2007)

• 8ビットALUの設計
  Verilog-HDL を使用してKITEマイクロプロセッサのALU(８ビット版) をFPGAへ実装してみましょう。
  (熊本大学工学部数理情報システム工学科３年：ハードウェア実験演習第ニ 「ハードウェア記述言語による回路設計」第３回演習内容，2002～2007)

• 4ビットバイナリカウンタチップの設計
  Verilog-HDL を使用してPLDのひとつである"16V8"へ4ビットバイナリカウンタを実装してみましょう。

• 8ビットバイナリカウンタチップの設計
  Verilog を使用してXilinx社製FPGAへ8ビットバイナリカウンタを実装してみましょう。
  (九州工業大学大学院情報工学研究科向け：LSI設計特論、演習テーマその１，1997)

• 4ビットバイナリカウンタチップの設計
  CADENCE社の回路図エディタを使用してXilinx社製FPGAへ4ビットバイナリカウンタを実装して動作させてみましょう。
  (熊本大学工学部情報電気電子工学科３年：情報電気電子工学実験第ニ「ハードウェア記述言語による回路設計」サブテーマ1，2008～2011)
  (熊本大学工学部数理情報システム工学科３年：ハードウェア実験演習第ニ「ハードウェア記述言語による回路設計」第１回演習内容，2002～2007)
  (熊本大学工学部数理情報システム工学科３年：情報工学実験第ニ「ハードウェア記述言語による回路設計」第１回演習内容，1998～2001)
  (九州工業大学情報工学部知能情報工学科２年前期：ディジタルシステム設計・演習向け第１回演習内容，1997～1998)
  

• 教育用16ビットマイクロプロセッサKITEの設計
  CADENCE社の回路図エディタを使用してXilinx社製FPGAへ16ビットマイク ロプロセッサを実装してみましょう。
  (九州工業大学情報工学部知能情報工学科２年前期：ディジタルシステム設計・演習向け第２～６回演習内容，1997～1998)
  (九州工業大学情報工学部知能情報工学科２年後期：KITEマイクロプロセッサ設計・演習第１～６回演習内容，1997～1998)
  

• 4ビットバイナリカウンタチップの設計
  CADENCE社の回路図エディタを使用してPLDのひとつである"16V8"へ4ビットバイナリカウンタを実装してみましょう。

Mentor Graphics 社の EDA ツールに関する操作

回路図入力

• 16ビットマイクロプロセッサ用ALUの設計と実装
  Mentor Graphics社の回路図エディタを使用してXilinx社製FPGAへ16ビットALUを実装してみましょう。
  ((財)飯塚研究開発機構主催、FPGA/PLD開発技術セミナー、第２日目資料，1996～1997)

• 教育用16ビットマイクロプロセッサKITEの設計
  VHDLを使用してXilinx社製FPGAへ16ビットマイクロプロセッサを実装してみましょう。
  (電子情報通信学会VLSI設計技術専門委員会主催、学生／教員向けVHDLによるマイクロプロセッサ開発セミナー資料、1996/04/02-04)

LSI設計に役立つ参考文献

KITE-1 マイクロプロセッサの詳細

KITE-1 マイクロプロセッサのマニュアル