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AoiSaya 2020年04月15日作成 (2022年06月21日更新) © MIT
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GreenPAKっていうFPGAみたいなデバイスを紹介してみたい

GreenPAKっていうFPGAみたいなデバイスを紹介してみたい

はじめに

チョットした回路を組むのにGreenPAKっていうFPGAみたいなデバイスが便利なので紹介します。
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GreenPAKとは

GreenPAKは、Renesas(旧Dialog Semiconductor)社が販売しているCPLDとFPGAの間を埋めるようなプログラマブルデバイスです。
汎用ロジックIC数個で組めるような回路の置き換えに適しており、簡単な回路がこれ一個で実現できます。

中でも、SLG46826は装置に組み込んだまま、I2Cを使って何度も設計を書き換えることが可能な、とても楽しいデバイスです。
いろんな回路を書き込んで試せるので、ホビー用途にはこれ一択だと思います。
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SLG46826の特徴

  • デジタル回路と簡単なアナログ回路が使える
  • 回路図入力方式で設計するので、ハードウェア記述言語の知識が不要
  • 様々な回路が組めるので、汎用ロジックICを多種ストックしておかなくても済む
  • IC実装済みの20pin DIP基板モジュールがあり、はんだ付けなしでも使える
  • 不揮発メモリや3種類のオシレータを内蔵しており、外付け部品不要で使える
  • 電源端子が2つあり、異種電圧間のインターフェースに使える
  • 動作電圧範囲が2.3~5.5Vなので、ボタン電池でも動く
  • 2.5V以上あれば、機器に実装したままI2Cで設計データを書き換えられる
  • 256バイトの疑似EEPROMを内蔵しており、IDの保存などに使える
  • 約1000回の書き換えが可能
  • ハードウェアのみで動くので、面倒なソフトウェア作成が不要
  • 開発用ソフトウェアは無料

お勧めしたい人

  • 標準ロジックICで回路が組める人
  • マイコンにつなぐちょっとした回路を組みたい人
  • パズル感覚で回路を組んでみたい人
  • ボタン電池でLチカしたい人

SLG46826の種類


価格はかつてのDialog直販の価格。(2022/6/21現在)

設計情報の入手先

設計に必要なソフトウェア「Go Configure™Software Hub (旧GreenPAK Designer)」はこちらから無料で入手することができます。
https://www.renesas.com/jp/ja/software-tool/go-configure-software-hub

公式の遊び方(日本語版クックブック)はこちらをご覧ください。
https://www.renesas.com/jp/ja/document/mat/greenpak-cookbook?language=ja
同GPファイル
https://www.renesas.com/jp/ja/document/oth/greenpak-cookbook-gp-files

ツールの使い方は、アプリのチュートリアルで大体わかりますが、詳細はこちら
https://www.renesas.com/jp/ja/document/mat/greenpak-designer-user-guide

GreenPAKの開発環境の整え方や設計ノウハウ

K4zuki氏(https://github.com/K4zuki) が無料公開している下記同人誌を読むのがお勧めです。自分はこれで勉強しました。

silego-trial-report

評価ボード購入からLチカまで
https://github.com/K4zuki/silego-trial-report

GreenPAKTM 勝手にアプリケーションノート

NeoPixelでランダムLチカ/555互換回路
https://github.com/K4zuki/greenpak-personal-appsnote

たなかまさゆき氏(https://lang-ship.com/blog/tag/greenpak/)による入門記事の連載が始まりました。わかりやすくてお勧めです。(2022/3/29追記)
回路をI2Cで書き換えられるIC、GreenPAKを買ってみた
(https://lang-ship.com/blog/work/greenpak/) 他

Arduinoで書き込む方法

GreenPAKに設計データを書き込むには、専用の開発ボードを使うのが便利です。「GreenPAK DIP Development Board.(SLG4DVKDIP)」

あまりお金をかけたくない場合は、お手持ちのArduinoを使って書き込む方法もあります。
自分はArduinoを持っていないので試したことがないのですが、公式の資料を紹介します。
Arduinoで焼く場合は、こちらのドキュメントとファイルをご参照ください。
https://www.renesas.com/jp/en/document/apn/cm-255-slg468246-mtp-arduino-programming-example
https://www.renesas.com/jp/en/document/scd/cm-255-gp-file

M5StickCで書き込む方法(紹介予定)

M5StickCを使って設計データを書き込む方法について別記事で執筆予定です。

こちらに書きました (2020/4/23追記)
M5StickCを使ってGreenPAKに設計データを焼いてみた

追加資料(2021/8/6, 2022/3/29追記)

勉強会で使ったスライド
https://speakerdeck.com/aoisaya/fpgamitainadebaisudeyou-ndemita

日本語の公式Webinar
https://www.youtube.com/watch?v=bc99y2Gz57U

GreenPAK Tutorials公式再生リスト(english)
https://www.youtube.com/watch?v=pRVyo1MWOJ8&list=PL84ErJKqp_qmloKjOxa0WZA0Svxlqjln1

GreenPAK公式再生リスト(english)
https://www.youtube.com/watch?v=Euo7YjE2jwc&list=PL84ErJKqp_ql_xLJrEmTa9HvWdmaqQQTI

SLG46826のデータシートやアプリケーションノート
https://www.renesas.com/jp/en/products/programmable-mixed-signal-asic-ip-products/greenpak-programmable-mixed-signal-products/greenpak-system-programmability/slg46826-greenpak-programmable-mixed-signal-matrix-system-programmability

hackaday.ioの作例
https://hackaday.io/projects/hacker/499799

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こころの赴くままに豆をまきます。投稿内容は趣味と煩悩に基づいており、無保証です。また、所属団体を代表するものではありません。
  • AoiSaya さんが 2020/04/15 に 編集 をしました。 (メッセージ: 初版)
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  • AoiSaya さんが 2020/04/23 に 編集 をしました。
  • AoiSaya さんが 2021/01/11 に 編集 をしました。 (メッセージ: たなかまさゆきさんのblogの紹介を追加)
  • AoiSaya さんが 2021/02/27 に 編集 をしました。 (メッセージ: Dialog社へのリンク切れを修正)
  • AoiSaya さんが 2021/08/06 に 編集 をしました。
  • AoiSaya さんが 2022/01/28 に 編集 をしました。
  • AoiSaya さんが 2022/03/29 に 編集 をしました。 (メッセージ: リンク修正&情報追加)
  • AoiSaya さんが 2022/05/04 に 編集 をしました。 (メッセージ: デバイス情報追加、リンク見直し)
  • AoiSaya さんが 2022/06/21 に 編集 をしました。 (メッセージ: リンク切れを修正)
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