1. Android 15 タブレット TECLAST P30（10.1インチ, UNISOC T606, 8コアCPU, 4GB RAM, 128GB ROM，1280×800 IPS, 2.4G/5G Wi-Fi，BT5.0, 6000mAh）
2. ラズパイPico W，温湿度センサ，LEDなどを搭載したスマホ連携IoT実習キット完成品
3. マイクロUSBケーブル

（1）セミナの内容と必要な準備
　　本セミナで扱う内容の全体像と，使用するソフトウェア/ハードウェア，動作環境について理解する

（2）MIT App Inventor2の概要
　　MIT App Inventor2の特長や開発環境の構成について学ぶ

（3）開発の基本手順の実習：テキスト読み上げアプリの作成
　　音声出力やイベント処理を通じ，基本的なブロック操作を学ぶ

（4）画面設計の基本，ブロック・プログラミングの基本
　　ユーザ・インターフェースの設計と，ブロックを使ったプログラム構築の基礎を習得する

（5）お絵描きアプリの製作　
　　タッチ入力やキャンバス描画を用いて，アプリ開発の応用力を高める

（6）Wi-Fiを使ってスマホ連携IoT実習キット上のLEDのリモコン制御
　　スマホ・アプリとIoTデバイスの双方向通信により，Wi-Fiを使った制御アプリの構築を学ぶ

（7）Wi-Fiを使ってスマホ連携IoT実習キットから温湿度データの取得とグラフ表示
　　センサ・データの受信・可視化を通じて，IoTアプリに必要なデータ処理と表示技術を学ぶ

（8）iPhone/iPadでの利用に関する制限と注意点

本セミナでは，Scratchに似たブロック・プログラミング環境 “MIT App Inventor2” を用いて，Androidスマートフォンやタブレット向けのアプリ開発の基礎を学びます．日本語対応の環境なので初心者でも安心して取り組め，アプリ開発の基本操作から，Wi-Fi通信を使ったリモコン制御やセンサデータの計測・グラフ表示まで，実習を通じて段階的に解説します．

まず，アプリの画面デザイン設計やブロック・プログラミングの基本を学習し，その後，ラズベリー・パイ Pico W を搭載した「スマホ連携IoT実習キット」を使って，LED制御やセンサ計測といったIoTアプリの開発を体験します．

最終的には，スマートフォンやタブレットを活用し，データ・ロガーやIoTシステムの構築に必要な基礎力を身につけ，実践的なスキルの習得を目指します．

1. そのまま組み込んで使える！高信号処理性能を備えるハイスペック・オールインARMマイコン・キット “STM32H747I-DISCO（Cortex M4，M7，DSP搭載，LCD，動作クロック480MHz，マイク入力ほか）
2. 実験用スピーカ

入門編　講師：山田 浩之

1. セミナ概要とSTMの開発手順
2. LCDプロジェクトの作成
3. 音声入力と波形表示の実装
4. FFTスペアナの実装とDSPライブラリ
5. 音声出力と録音再生の実装
6. FIRフィルタの実装
7. 再生速度と周波数変換の実装
8. ノイズ・フィルタの実装

応用編　講師：加藤 隆志

1. イントロダクションとシステム構成
2. 基本の変調方式QPSKと同期技術
3. フレーム構造とSyncword
4. ハミング・コード/デコードの解説
5. データ暗号化や信号処理技術
6. Root-Raised Cosine Filterの設計
7. 送受信コード実装と波形観察
8. 高機能無線機化のための接続方法とA-D・D-A利用

“STM32H7”（STマイクロエレクトロニクス製）は，Cortex M4，M7，DSPを内蔵する動作クロック480MHzのハイスペック・マイコンです．これまで，プロセッサやDSP，ペリフェラルICを組み合わせて作っていたアプリケーションをワンチップで実現できます．

STM32H7マイコンは，1000DMIPS超のCPU性能を備え，ディジタル変復調などの高度な信号処理も可能です．各種インターフェース，デュアル・コア，MIPIDSIのLCD出力など，今どきの組み込みデバイスに十分な機能をもちます．RFフロントエンドと組み合わせることで，広帯域なソフトウェア無線機を構築することも可能です．

STM32H747IDiscoveryKitは，STM32H7マイコンをはじめ，大型液晶ディスプレイやアナログ回路を搭載したオールインワン・キットです．組み込み製品が必要とする主な機能をすべて搭載しています．

本セミナでは，STM32H747IDiscoveryKitを一緒に動かしながら，音声帯域の信号処理（入門編）やディジタル無線通信（応用編）をテーマに，信号処理の基礎理論やプログラミング技術を学びます．
〈山田 浩之〉

マイコン・ボード「ラズベリー・パイPico」を使用した暗号化データ・ストレージの製作実験も行う

(1)身近に使われているセキュリティとその概要
　～暗号だけがセキュリティではない～

(2)共通鍵暗号の内部処理の意味とAES
　～AESの仕様書から処理の流れを掴む～

(3)有限体演算のプログラミング
　～AES実装で用いる基本演算を作成～

(4)AES処理のプログラミングとデバッグ
　～AESメイン処理の作成とテストの方法を学ぶ～

(5)高速AESプログラムのプログラミング
　～速度最適化の方法～

(6)AES応用処理のプログラミングと補足知識
　～各種モードやメッセージ認証，攻撃対策やハードウェア実装～

(7)ラズベリー・パイPicoを使った暗号化データストレージの製作実験
　～マイコンでもAESが動く～

暗号を初めとするセキュリティ演算は至るところで利用されており，自ら製作する必要性が生じる場合は決して少なくありません．しかしセキュリティ演算には有限体の数学が用いられていたり，攻撃対策の知識が必要になったりするため，作成は容易とは言えません．

本VOD製品では，一般的なソフトウェア開発の経験がある程度あることを前提に，実用セキュリティ処理を組むための基礎知識を演習を通して説明します．説明には共通鍵暗号の世界標準であるAESを一貫して用い，パソコンだけではなくマイコン（ラズベリーパイPico）でも動かしてみます．

キットに加え，4時間を超えるプロの技術者による解説ビデオと，118頁の講義キストが同梱されています．

同梱の説明書(下記)には，講義ビデオや講義テキストの視聴を可能にするパスワードが記載されています．

本製品のすべての映像，画像，文書テキスト，ソースコードは著作権法によって厳格に守られています．無許可の転載，複製，転用は法律により罰せられます．

1. NVIDIA Jetson Nano開発者キットB01
2. 5V 4AのACアダプタ
3. USBカメラ
4. ファン付きヒートシンク（取り付け済）
5. 実習環境書き込み済マイクロSDカード 128GB

(1)Jetson NanoやCUDAの基礎知識

• Jetson Nanoの特徴
• GPUで高速な計算ができる理由
• ゲーム機搭載のチップ
• 3Dの計算と処理
• Microsoft DirectX 8 (Direct 3D)
• GPUの進化と今後

(2)GPU構造とCUDA

• CPUとGPUの比較
• CUDAの処理フローと制限
• GPGPUに適した処理
• NVIDIA以外のGPUベンダのGPGPUツール・セット
• Jetson NanoのGPU

(3)Jetson Nanoのセットアップ

(4)Jetson nano開発キットに含まれるサンプルの紹介と実習

• GPUのテスト
• モンテカルロ法による円周率の計算

(5)CUDAを活用したプログラミング技術と実習

• 講師作成のサンプル・プログラムをいくつか使用して，効率的なGPUの呼び出し方を解説
• コーディングによる処理速度の比較

(6)DeepStreamによる画像認識

• DeepStreamやGstreamerの基礎知識
• 実演

本VODでは，NVIDIA Jetson Nano開発キットを利用して，CUDAによるGPU制御プログラムの作成に必要な知識を身につけるとともに，GPUのしくみを理解することを目指します．

CUDAは，並列コンピューティングに特化したプログラミング・モデルであり，画像処理，機械学習，科学計算などの分野で幅広く活用されています．CUDAを使用することで，GPUを活用して高度な数値計算や並列処理を行うことができます．

GPUは，ゲームでリアルタイムに3DCGを表現するときや，物理シミュレータ，AIアプリケーションなど大量の演算を行う場合，その能力を発揮します．Jetson nanoは，ラズベリーパイほどの大きさの基板の上にGPUを搭載したキットであり，単体でGPUを直接制御するプログラムを記述して制御できます．

キットに加え，4時間を超えるプロの技術者による講義動画と，91頁の講義キスト，実習用ソースコードが付属されます．

同梱の説明書(下記)には，講義動画や講義テキストの視聴を可能にするパスワードが記載されています．

本製品のすべての映像，画像，文書テキスト，ソースコードは著作権法によって厳格に守られています．無許可の転載，複製，転用は法律により罰せられます．

※実習キットを準備可能な場合は，下記の製品がおすすめです．
［VOD/data］Jetson Nanoキットで学ぶ NVIDIA CUDAプログラミング入門【キット非付属版】

1. Raspberry Pi 5 / 8GB
2. microHDMI-HDMI変換ケーブル
3. 5.1V 5A ACアダプタ
4. ケース＆ヒートシンク＆ファン
5. 実習環境書き込み済みマイクロSDカード(32GB)

1. セミナの概要と目的
   大規模言語モデルのいま，LLMの進化とそのローカル実行の価値，ローカル環境でLLMを動作させる利点
2. 大規模言語モデルの基礎知識
   ChatGPTなどのテキスト生成に関するモデルの基本知識と，そのほかの生成AIについても学ぶ．技術的な詳細情報ではなく，生成AIとはどういうものなのかについて例を示しながら解説する
3. モデル軽量化の技術
   コンピュータ・リソースが限られた環境で，LLMを動作させるためのモデル軽量化手法として蒸留，枝刈り，量子化について解説する
4. LLMの導入方法
   PCとラズベリー・パイの両方にLLMをインストールし，動かすための手順を体験する
5. チャット機能の開発
   PC上でLLMを使ってチャット機能を構築し，ユーザ・インターフェースを通じて対話を行う方法を学ぶ．ラズベリー・パイではコマンド・ラインからの打ち込みによりチャット機能を動作させる
6. Appendix ローカルLLMの用途

本VODでは，通常クラウド環境で動作する大規模言語モデル（LLM，Large Language Models）を，ローカル環境であるPCやラズベリー・パイで実際に動かすための具体的な手順と知識を学びます．従来の自然言語処理（NLP，PNatural Language Processing）と比較して，LLMはTransformerアーキテクチャを採用し，文章全体の意味を一度に把握できるため，長文の処理や多様なタスクに対応する能力が格段に向上しています．しかし，LLMは膨大な計算リソースを必要とします．

講義を通じて，限られたリソースの環境でもLLMを利用するための軽量化技術に焦点を当て，軽量製済みモデルを使用して，手軽に自身の環境で動作させる方法を実践的に体験できます．

キットに加え，4時間を超える解説動画と，73頁の講義キストが同梱されています．

同梱の説明書(下記)には，講義ビデオや講義テキストの視聴を可能にするパスワードが記載されています．

本製品のすべての映像，画像，文書テキスト，ソースコードは著作権法によって厳格に守られています．無許可の転載，複製，転用は法律により罰せられます．

Raspberry Pi 5 / 8GBをお持ちの方は，下記の製品がおすすめです．
［VOD/data］大規模言語モデルLLMによる生成AIプログラミング入門

1. ディスクリート電源基板完成品(部品実装品)
2. ACアダプタ
3. リード抵抗などの実験用パーツ類
4. ジャンパ・ショート/ジャンプ・ワイヤ

Part1：オームの法則から！電子回路 超入門

(1)オームの法則の理解

• 電圧/電流/抵抗の関係
• 設計で使う抵抗の計算
• 内部抵抗やインピーダンスの解説

(2)基本的な電子部品

• コンデンサの基礎と使い方
• コイルの基礎と使い方

(3)回路図の読み方と描き方

• 回路図で使うさまざまな記号と部品
• 部品や配線の描き方

(4)もっとも基本的な半導体素子「ダイオード」

• ダイオードの定義
• ダイオードを設計に利用する際の特性
• データシートの読み方

(5)電子部品の取り扱い方

• 電子部品の構造を理解する
• 静電気からの保護

(6)表面実装部品のはんだ付け

• はんだ付けに必要な工具類
• チップ部品のはんだ付け実習
• 部品の取り外しやリワーク作業

(7)はんだ付けした基板のチェック

• 電源の確認
• 電圧の測定
• 電源回路における波形観測

Part2: OPアンプの基礎から！リニア電源回路 超入門

(1)電源回路の基本

• 電源回路の役割と必要性
• 一般的な電源回路の要求事項

(2)よく使うアナログIC「OPアンプ」の基本

• OPアンプの概要
• OPアンプの動作原理
• OPアンプの基本的な回路
• 設計で使えるOPアンプ

(3)実験で使用する測定器

• テスタの使い方
• オシロスコープの使い方

(4)ディスクリート部品で学ぶ リニア・レギュレータ

• もっとも簡単な定電圧電源：ツェナーダイオードの利用
• トランジスタの動作を理解する
• シンプルなレギュレータ回路の動作確認
• 安定化を図る電圧フィードバックのメカニズム
• 位相補償の重要性

(5)リニア・レギュレータ回路の応用「電子負荷」

• 回路動作を理解する

(6)リニア・レギュレータの発熱

• 電子負荷で電流を引き，レギュレータ回路を発熱させる
• 発熱の原因と回路設計の注意点

(7)現実のリニア・レギュレータ

• 製作したレギュレータと，販売されているLDOとの違い
• ローム製LDOのデータシートを使って仕様の解説
  LowDropout/過電流保護/温度保護/電気的特性ほか
• IC内部の回路

(8)リニア・レギュレータとスイッチング・レギュレータとの違い

Part3：小型＆高効率！スイッチング電源の実践設計

(1)アナログ回路の周波数

• フーリエ級数展開
• エンジニアが活用するフーリエ変換

(2)PWMの基本原理

• PWM波形の生成
• PWMの利用目的
• PWM周波数の決め方
• マイコンによるPWM生成

(3)FETの基本

• FETの概要
• ゲート駆動回路の解説
• ローム製MOSFETのデータシートを見ながら基本動作を解説
  
• さまざまなFET（SiCデバイスほか）の特徴

(4)スイッチング電源のトポロジと実験

• 昇圧，反転などのスイッチング電源のトポロジ
• スイッチングによる電圧制御の実験
• フィードバック回路による安定化
• 負荷がある場合のスイッチング電源のふるまい

(5)現実のスイッチング・レギュレータ

• ローム製電源ICのデータシートを見ながら,ここまで作ったものが，ワンチップで非常に小型になること，FET内蔵や効率などの特長を解説
• 発熱の実験

電源回路の動作原理をある程度理解しているエンジニアでも，多くはICを使用して回路を設計しています．電源部分に深入りすることをためらうエンジニアも少なくありません．そこで，本セミナではディスクリートな構造でありながら，動作原理に基づいたリニア・レギュレータおよびスイッチング・レギュレータを組んで，それらを動作させ，アナログ回路の観点から電源回路を理解します．実験を通して実践的な理解を深める貴重な機会となります．

本VOD製品を通じて，OPアンプを使用したアナログ回路やフィードバック回路に触れることができます．同時に，電源回路の原理に触れることで，データシートに記載されたブロック図や性能表を適切に理解できるようになります．さらに，特定のアプリケーションに対応するために回路をカスタマイズしたり，トラブルシューティングのスキル向上をサポートすることも期待できます．

• LCDカウンタ付き巻線機
• 48W LLC電源基板(部品実装済み)
• スイッチング・トランス・コイル・セット（コアPQ2016，ボビン)
• マイラ・テープ 25μμm
• マグネット・ワイヤ（UEW 0.6mm)，3層絶縁電線（TEX-E 0.5mm)
• トロイダル・センダスト・コア T50-2
• 共振用コンデンサ
• 12V 1A出力のACアダプタ
• 取扱説明書

(1)LLCコンバータの動作原理と設計手法

• LLCコンバータのトポロジの解説
• LTSpiceによるシミュレーション

(2)LLC用スイッチング・トランスの設計手法

• 具体的な設計手順

(3)スイッチング・トランスの試作

• 付属のキットの解説
• トランス巻き線における注意点
• 巻き線機の使い方
• 試作したトランスの特性確認

(4)外付けインダクタの設計及び巻線

• 設計手順
• 外付けインダクタの巻き方

(5)実際のLLCコンバータの回路解説

• 回路動作
• 2次側同期整流ほか

(6)LLC電源基板を使用した動作実験

• 実験で使用する測定器
• 実習キットの使用法
• 電源投入までの実験キットの設定手順
• 実動作波形の例

(7)キットの取扱説明書

• 0:00:10 セミナの概要
• 0:02:15 (1)LLCコンバータの動作原理と設計手法
• 1:11:09 (2)LLC用スイッチング・トランスの設計手法
• 2:05:51 (3)スイッチング・トランスの試作
• 2:41:05 (4)外付けインダクタの設計及び巻線
• 2:52:33 (5)実際のLLCコンバータの回路解説
• 3:52:21 (6)LLC電源基板を使用した動作実験
• 4:33:22 (7)実験キットの取扱説明書

本VODでは，講義テキストとして［Book/PDF］デシベルから始めるプリント基板EMC 即答200も使用します．

・上記の書籍が不要な場合は，下記の製品をご検討ください．
［VOD/data］AI×電磁界シミュレータによる高速&RF回路基板 スピード設計 z-pcbemc-on2

・上記の書籍をお持ちの場合は，特別価格15,400円(税込)でお求めいただけます．
［VOD/data］AI×電磁界シミュレータによる高速&RF回路基板 スピード設計【EMC書籍読者限定】z-pcbemc-on3

(1)電磁界シミュレーションと機械学習

• 機械学習の概要
• 機械学習を使った差動線路の最適化事例
• 機械学習を行うための環境構築とデータ処理方法

(2)電子機器から放射ノイズが発生する原因

• 放射ノイズの発生原理
• ノーマル・モード電流とコモン・モード電流による放射ノイズ
• マクスウェル方程式を簡単に理解する方法

(3)電磁界シミュレーションに必要な基礎知識

• dB，dBuV/mなどの単位
• Sパラメータ
• 特性インピーダンス
• 反射解析法
• 時間領域と周波数領域の関係
• パルス波形のスペクトラム

(4)電磁界シミュレータの概要

• FEM/MoM/FDTDの短所と長所
• 電磁界シミュレータによる計算時間/消費メモリ/メッシュ分割規模の比較
• LSIのモデリング方法
• 受動素子のモデリング方法

(5)電磁界シミュレータを使った放射ノイズの計算

• マイクロストリップ・ラインからの放射ノイズ
• ケーブル付き基板からの放射ノイズ
• 平行平板からの放射ノイズ
• シールド・ボックスからの放射ノイズ

(6)CST Studio Suiteの使い方

• マイクロストリップ・ラインのモデリング方法
• 平行平板のモデリング方法
• 電磁界の可視化方法

• 0:00:10 イントロダクション
• 0:01:20 (1)電磁界シミュレーションと機械学習
• 0:57:50 (2)電子機器から放射ノイズが発生する原因
• 1:47:06 (3)電磁界シミュレーションに必要な基礎知識
• 2:45:16 (4)電磁界シミュレータの概要
• 3:39:09 (5)電磁界シミュレータを使った放射ノイズの計算
• 4:30:44 (6)CST Studio Suiteの使い方

1. 100k～6GHzのスペクトラム・アナライザ“tinySA Ultra”(6GHz拡張設定・基本動作確認済)
2. 上記1に付属の50ΩSMA同軸ケーブル，USB Type-Cケーブル，SMAショート・コネクタ，SMAコネクタ付きアンテナほか
3. 50k～6.3GHzのベクトル・ネットワーク・アナライザ“LiteVNA 64”(基本動作確認済)
4. 上記3に付属のSMAケーブル，USB Type-Cケーブル，SMAロード/ショート/オープンほか
5. 実習用パターン・フィルタ＆VNAデモ・ボード（部品実装済）

Part1 6GHzスペクトラム・アナライザ入門編

(1)スペクラム・アナライザとオシロスコープとの違い

• オシロスコープの測定
• 周波数成分を分解して見るスのしくみ
• 安価なスペクトラム・アナライザの動向と長所・短所

(2)スペクトラム・アナライザによる測定技術

• スぺアナによる回路性能評価のポイント
  周波数測定/高調波測定/相互変調ひずみの測定/ノイズ・レベルとダイナミック・レンジ，ほか
• スペクトラム・アナライザ測定時の注意点
  測定器を焼損させないために，ほか

(3)6GHzスペクトラム・アナライザ tinySA Ultraの説明と実演　

• 基本機能の解説
  スペック/3GHzローパス・フィルタ/基本操作
• 実演
  Ultra MODEの設定/周波数と強度の設定/アンテナでスマートフォン出力を測定/MAX HOLD/ウォーターフォール表示/
  マーカ設定/PC画面からの操作，ほか

Appendix メーカ製ベンチトップ・スペクトラム・アナライザの説明

• 基礎知識
  ベンチトップ・スペクトラム・アナライザとtinySAの違い/ベンチトップ・スペクトラム・アナライザによる測定/高精度周波数測定
• 実演
  信号近傍のノイズ測定/熱雑音付近のノイズ・レベル測定/1dBゲイン・コンプレッション・レベル測定/2信号相互変調(IMD)測定

Part2 6GHzベクトル・ネットワーク・アナライザ入門編

(4)ネットワーク・アナライザとは

• ネットワーク・アナライザはどのような測定器か
• 安価なネットワーク・アナライザの動向と長所・短所

(5)ネットワーク・アナライザを使う上での基礎知識

• Sパラメータの基礎知識
• スミスチャートの基礎知識
• 回路性能の評価ポイントの習得
  ネットワーク・アナライザの校正/インピーダンス測定/周波数特性(損失，ゲイン)測定/反射特性測定
• ネットワーク・アナライザ測定時の注意点
  校正点/ノイズ・レベル/測定器を破損，焼損させないために

(6)6GHネットワーク・アナライザLiteVNA64の説明と実演

• 基本機能の解説
  キット構成/スペック/基本操作/測定器の校正
• LiteVNA64とVNAデモ・ボードを使用してスミスチャートを測定

本VODでは，ポケット・タイプの帯域6GHzのスペクトラム・アナライザとネットワーク・アナライザを動かしながら，高周波回路の測定・評価技術と不具合対策をマスタします．

スペクトラム・アナライザとネットワーク・アナライザは，数百MHzから数GHzの回路動作を評価するために不可欠な測定器です．オシロスコープはGHz以上の無線通信回路の特性評価には適しておらず，プローブが測定対象の回路動作に影響を与え，大信号/小信号/ノイズを同時に確認することができないからです．無線通信回路では，信号とノイズ・レベルとの比が1000倍以上を見る必要があり，オシロスコープではその比が数百倍です．スペクトラム・アナライザでは，その比が数千倍の場合でも測定できます．

高周波のフィルタやアンプの周波数特性を測るには，多くの周波数点での通過などの特性を測定する必要があります．ネットワーク・アナライザでは周波数を連続的に発生させて各周波数点での通過などの特性を自動的に測定でき，効率的に周波数特性が測定できます． また，ネットワーク・アナライザは，信号とノイズ・レベルの比が数万倍でも測定できます．

これらの測定器を正しく使っていないと，ノイズの誤判定や不適切な周波数設定などにより，誤った評価をしてしまうこともあります．そのため，無線通信回路の設計やトラブルシューティングにおいて，測定器の選択や正しい使い方が不可欠です．測定器を適切に活用することで，無線通信回路の性能や信頼性を向上させることが可能です．

キットに加え，9時間を超えるプロの技術者による丁寧な解説ビデオと，228頁の講義テキストが同梱されています．

同梱の説明書(下記)には，講義ビデオや講義テキストの視聴を可能にするパスワードが記載されています．

本製品のすべての映像，画像，文書テキスト，ソースコードは著作権法によって厳格に守られています．無許可の転載，複製，転用は法律により罰せられます．

tinySA UltraとLiteVNA 64をお持ちの方は，下記の製品がおすすめです．
［VOD］Tinyスペアナ×Tinyネットアナで作る 6GHz My実験ベンチ

※VODと付属基板が必要な場合は，info@zep.co.jpまでお問合せください．

1. Raspberry Pi4 model B 4GBスタータ・キット：RISC-V開発環境として使用
2. Raspberry Pi用micro SDXC：64GB，開発環境書き込み済
3. Terasic DE10-Lite FPGAボード：USBケーブル(A-B)付き
4. Adafruit 2.8" TFT Touch Shield v2 - Capacitive Touch Panel：アプリ開発用Arduinoシールド，FPGA基板に搭載．表示制御はSPI，タッチ制御はI2C
5. ZEPオリジナル OpenOCD JTAG Debugger：PC上にRISC-V開発環境を構築した際，PCとRISC-VのJTAG端子を接続するもの
6. USBケーブル(A - mini B)：JTAG Debugger-PC接続用
7. メスーメス・ジャンパ 15cm(10本)：ラズパイ or DebuggerとFPGAを接続

第0章 セミナ受講前の準備

第1章 マイコンの基礎

第2章 RISC-Vの登場

第3章 メモリとバス

第4章 RISC-Vアーキテクチャ

第5章 RISC-Vプログラム開発環境

第6章 簡易版RISC-V「mmRISC-0」の設計

第7章 実用版RISC-V「mmRISC-1」の設計

自分の手でソースコードを入力することはとても重要ですが，慣れるまでは，なかなか思うように動いてくれないものです．教材データとして，CPUや周辺機能(GPIO/UART/SPI/I2C/SDRAM)のVerilog-HDLソースコードのほか，論理シミュレーションやコンプライアンス・テストのソースコードや実行ファイルなどを670本提供します．

Cora Z7-07S Zynq-7000開発ボード

Part1

• (1)Xilinx開発ツールのインストール
• ・Vivado，Vitis，Windows用WSL，Ubuntu，Patalinuxのインストール
• ・WSLからのSDカード・アクセス設定
• (2)Zynq上のArm CPU(PS)を動かす
• ・アーキテクチャ設計に使う基礎知識・考え方(CPU，専用ハード，オンチップバス)
• ・ブロック図作成ツールの操作
• (3)自作スレーブIPをPSに接続
• ・プロセッサ・インターフェースの製作

Part2

• (4)自作マスターIPをPSに接続
• ・データの流し方を考えてインターフェースを変える
• (5)ソフトコアCPU（MicroBlaze）の併用
• ・非対称マルチプロセッシングを試す
• (6)C言語からの回路合成機能を利用したIPコア作成
• ・複雑な処理の作成に向く高位合成を試す
• (7)Petalinuxのビルド環境構築とビルド
• (8)Petalinux上で動かすアプリの開発

自分の手でソースコードを入力することはとても重要ですが，慣れるまでは，なかなか思うように動いてくれないものです．演習用Verilog-HDLソースコード，PetaLinuxビルドを行うUbuntuの環境設定サンプル，SDカードをマウント可能なWSL2のカーネなどを提供します．さらに，講師作成のVeriog-VHDLコンバータ（無償，無保証）もご利用いただけます．

(1)Raspberry Pi 4 Model B 2GB

(2)USBケーブル＆ヒートシンク

(3)モータ制御実験セット

• モータ・ドライバ基板完成品(動作確認済）
• DCモータ(IT0481)
• クランクアーム
• 電池ボックス
• 実習環境書き込み済みマイクロSDカード

(4)著書「 Pythonによる制御工学入門（改訂2版）」

【第1部】Pythonとメカトロニクスの基礎

• RaspberryPiの説明
• JupyterLabの起動
• Pythonコードの記述方法
• LED点滅回路（電気回路の復習）
• DCモータ（モータ・ドライバ，PWM）
• ロータリ・エンコーダ（逓倍原理，カウンタ回路）

【第2部】制御工学超入門

• 制御工学とは
• モータのON/OFF制御
• モータのP制御
• モータのPID制御（擬似微分やディジタル実装の説明）
• PIDゲインのチューニング

【第3部】モデルベース設計

• モデル・マッチング法（モデリングを含む）
• 状態方程式に基づく制御系設計
• 状態フィードバック制御
• サーボ系
• オブザーバ
• 定常カルマン・フィルタ
• (付録)ループ整形法

AI技術の進化にともない，身のまわりのモノの知能化が加速しています．モノの知能化では，「賢く動かす」ということが要求されます．この「モノを賢く動かす」方法を体系的にまとめたものが，制御工学です．制御工学を学ぶことで，モノの動きをデザインできるようになります．また，実際にモノを動かすためには，アクチュエータやセンサのしくみだけでなく，コンピュータとの接続方法も理解する必要があります．

本VOD製品では，モータ制御を題材として制御工学の考え方や使い方を学びます．さらに，組み込み制御やネットワーク制御でよく用いられるコンピュータ「RaspberryPi」を動かしながら，Pythonによるモータ制御系の設計方法や実装方法を体験することができます．

また，本VOD製品には，Pythonによる制御工学をさらに詳しく学びたい方向けに，書籍「 Pythonによる制御工学入門（改訂2版）」も付属しています．本書籍をお持ちの方は，次の製品がおすすめです．
［VOD/Pi4 KIT］Pythonで一緒に！ロボット制御のモデルベース設計【実習編】

(1)LiDAR搭載ロボット完成品

• 360°レーザ・スキャナ YDLIDAR X2(専用USB変換基板とUSB Type-Cケーブルを含む)
• ESP32，モータ・ドライバ，6軸センサ，エンコーダ搭載基板
• ロボット本体＆筐体
• モバイル・バッテリ
• ラズパイ接続＆ロボット電源用USB Micro Bケーブル 2本

(2)Wi-Fiルータ TL-WR802N(LANケーブルとUSBケーブルを含む)＆電源アダプタ

(3)ROS＆プログラム・セットアップ済マイクロSDカード

(4)ラズベリー・パイ4 ModelB 4GB＆電源アダプタ

(5)ラズベリー・パイ4のモニタ用HDMIケーブル

(6)ロボット起動用プログラムからセンサ情報を表示するプログラム，ROSerialテスト用プログラムまで，講師が作成したソースコードを10本以上

1. ROSの概要
2. ROSのしくみを理解する
3. ラズベリー・パイでROSを動かす
4. マイコン開発環境の準備
5. ROSロボットの説明
6. LiDARを動かそう
7. ROSSerialの説明
8. ROSロボットを動作させる
9. SLAMの体験
10. 参考書籍やセットアップ方法などの補助情報

1. 自己紹介と講義メニュー(6分54秒)
2. ROSの概要と演習時の構成(9分56秒)
3. ROSのしくみを理解する(4分25秒)
4. ラズベリー・パイでROSを動かしてみる(51分27秒)
5. マイコン開発環境の準備(8分58秒)
6. ROSロボットの説明(52分2秒)
7. LiDARを動かしてみる(37分34秒)
8. ROSSerialの説明(29分41秒)
9. ROSロボットを動かしてみる(1時間22分45秒)
10. SLAMの体験(28分23秒)
11. まとめ(1分20秒)
12. Appendixの説明(4分35秒)