課題
製造施設を最新のものにするために、または配送フロアを自動化するために製品を設計していますか？ ビジネス要求の変化に適応しながら、製造コストを低く抑える必要がありますか？成熟した製品ラインの供給を維持する必要がありますか？研究開発の資産を保護するための最新の改ざん防止ソリューションは必要ですか？
そのような必要がある場合は、Cyclone® III FPGA を活用することでこれらの課題の解決に役立てることができます。Cyclone III FPGA のプログラマブル・アーキテクチャ、開発ツール、およびアルテラの柔軟な Nios® II 32 ビット・プロセッサを含む様々な開発 IP（Intellectural Property）により、Cyclone III FPGA は、産業用イーサネット、グラフィック制御、組込み制御、モーション制御などの様々な産業用アプリケーションの効果的なソリューションとなります。
ソリューション
Cyclone III FPGA は、低消費電力、機能性、および低コストのこれまでにない組み合わせを提供し、かつ変化する市場動向に対応するための柔軟性を提供します。Cyclone III FPGAはプログラマブルなため、デザインの再利用を可能にしてコストを低く抑え、各種の産業用イーサネットなどの様々な異なるプロトコルをサポートすることができます。さらに、Cyclone III FPGA の寿命の長さは製品の陳腐化を懸念する必要が少ないことを意味します。表 1 に Cyclone III FPGA の産業用アプリケーションの利点のいくつかを示します。
| 表 1. Cyclone III FPGA の産業アプリケーションの主な利点 | |
| 特長 | 利点 |
|---|---|
| 製品の陳腐化リスクを低減 | アルテラは、デバイスの生産をより長期間維持し、陳腐化に対するリスクを低減 |
| インダストリアル温度範囲のサポート | ジャンクション温度-40°C ～ 100°C の過酷な動作環境をサポート |
| Nios II エンベデッド・ソフト・コア・プロセッサ | 低コスト・マイクロコントローラの実装に最適な最も汎用性に優れたソフト・コア・プロセッサ |
| すべての集積度での豊富なメモリ | 最大 8M ビットのエンベデッド・メモリ、およびすべての Cyclone III FPGA ファミリ・メンバーのメモリ／ロジック比の増加 |
| セキュリティ | Cyclone III LS FPGA は、FIPS-197 (256ビット AES) の FPGA ビット・ストリーム暗号化および、改ざん検出回路を例とした最新のセキュリティ機能を搭載し、FPGA 搭載の機器をなりすまし、クローニング、そしてリバース・エンジニアリングから保護します。 |
| 冗長技術 | 多くの産業機器アプリケーションでは、フェイルセーフ機能を実装する際には、冗長技術を使用しています。アルテラの最新デザイン・セパレーション機能により、単一の Cyclone III LS FPGA で迅速かつ簡単に冗長技術を設計可能です。 |
| 柔軟なカラム・ドライバ・インタフェースのサポート | LVDS、mini-LVDS、および RSDS（Reduced Swing Differential Signaling）を含む統合された差動バッファにより、様々なディスプレイとインタフェース |
| ビデオおよび画像処理 (VIP) スイート | デインタレーサ、スケーラ、フィルタなど、事前に最適化された 9つのビデオ/画像処理 IP コア・スイートにより労力を削減して生産性向上を実現 |
| 低消費電力 | EP3C40 デバイスは 40,000 個のロジック・エレメント（LE）、ほぼ 1 M ビットのメモリ、および 196 個のマルチプライヤを搭載しているにもかかわらず、85°C のジャンクション温度での標準的なスタティック消費電力はわずか 150 mW 以下です。 |
産業用機器イーサネット
Cyclone III FPGA は、様々な産業用機器イーサネット規格をサポートするだけでなく、新たに登場するプロトコルにも適応します。これにより、最先端のルータ、スイッチ、ハブ、およびコンバータを開発することができます。1個の 低コスト Cyclone III FPGAとイーサネット PHY を使用して、任意の産業機器イーサネット規格をコスト効率よくデザインに実装することができます。デバイスを複数の MAC（Media Access Control）ハードウェア・ブロックおよび Nios II エンベデッド・マイクロプロセッサと共にプログラムすることにより、複数の規格を同時にサポートすることができます。さらに、1個のデバイスからの複数の同じイーサネット・ポートを、同じ MAC およびイーサネット・ドライバ・ソフトウェアを使用してサポートすることも可能です（図 1 を参照）。
図 1. 産業用イーサネットのブロック図
リソース
表 2 に設計を開始するのに役立つデザイン・リソースを示します。
| 表 2. デザイン・リソース | ||
| カテゴリ | リソース | 説明 |
|---|---|---|
| 開発キットのリソース | ||
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Cyclone III FPGA 開発キット |
アルテラおよびパートナーは、Cyclone III FPGA のデザインをすぐに開始するための開発キットを低コストで提供しています。このキットには、Cyclone III FPGA の評価と設計に必要なすべてのものが含まれています。 アルテラの販売代理店からご購入いただけます。 |
| ソフトウェアおよび IP リソース | ||
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Nios II エンベデッド・プロセッサ | 簡単に使用できる開発ツールおよび各種 FPGA 開発キットによりサポートされるもっとも汎用性に優れたプロセッサ |
| メモリ・コントローラ | DDR、DDR2、およびその他の一般的な外部メモリ・デバイス・インタフェース向けのメモリ・コントローラ IP をアルテラおよびパートナから提供します。 | |
| Beckhoff GmbH | SOPC Builder Ready IP コアを提供しています。 | |
| IXXAT | CAN プロトコル、産業機器イーサネット・プロトコル、および IEEE 1588 プロトコル用のソフトウェアおよび IP を提供しています。 | |
| IEC61131 のサポート | KW Software および 3S Softwareから提供されている産業機器制御言語がNios II プロセッサに移植されています。 | |
| AMPP パートナー | AMPP パートナは、産業用アプリケーションおよびその他のアプリケーション分野向けの CAN ソリューション、グラフィックス処理ソリューション、その他の IP および開発ソリューションを提供しています。 | |
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ビデオ・オンデマンド・リソース |
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次世代の産業機器設計に向けて: 低コストCyclone III FPGA | 産業用イーサネット、グラフィック制御、および組込み制御などの一般的な産業機器アプリケーション向けに活用できる Cyclone III FPGA の機能および利点の概要を 15分間程で紹介します（オンライン・セミナー形式、日本語版）。 |
| モーション・ファイヤー （MotionFire） モーション／モーター・コントロール開発プラットフォーム・デモ | National Semiconductor社、Arrow社、そしてアルテラの3社が、産業機器向けFPGAベースのモーション／モーター開発プラットフォーム 「モーション・ファイヤー （MotionFire）」 について、デモを交えながら紹介します。 |
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| ホワイトペーパー | ||
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産業用イーサネットに対応する柔軟性の高いソリューション（PDF） | FPGA を使った産業用イーサネットアプリケーション用の柔軟なソリューションを作成する方法を紹介します。 |
- Cyclone III デザイン・リソース・センタ および 資料センター
- アルテラの 産業機器ソリューションについての詳細
- オンライン・セミナー: 産業機器設計ソリューション
- 無償 Quartus II ウェブ・エディション開発ソフトウェア
