落合陽一の音響浮揚装置を作る

落合陽一の音響浮揚装置を作る

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チャタリング防止機能付きカウンターを作る

コードTopModule.v module TopModule( //////////// CLOCK ////////// input CLK1, input CLK2, //////////// SEG7 ////////// output [7:0] HEX0, output [7:0] HEX1, output [7:0] HEX2, output [7:0

    • カウンターを作る

      音響浮揚装置では、超音波のトランスデューサーを40kHzでON/OFFさせます。今回は40kHzをカウントする機能の基本的な部分を実装してみたいと思います。 今回作るプログラムは、スイッチを押すと押した回数をカウントする機能です。 コードTopModule.v module TopModule( //////////// CLOCK ////////// input CLK1, input CLK2, //////

      • 基礎編:②フリップフロップを作る

        フリップフロップ回路とはフリップフロップは回路図で書くと下のようになる回路です。機能としては、SをONにすると出力の q がONになります。 そして q がONの状態で S をON / OFFしても q の状態は変化しません。 R をONにすることで、 q をOFFにすることができます。 フリップフロップ回路はこの特性を使って、チャタリング防止回路として役立てていきます。 チャタリングとは、スイッチをON / OFFにしたときの電圧の立ち上がりで生じるバタつきのことです

        • 基礎編:ピン配置の設定

          FPGAにコードを書き込むときには、ピンプランナーを使って、コード上のピンと、FPGAのピンを対応づける必要があります。 FPGAのピンはデバイスによって変わるので、デバイスに応じたピンを指定する必要があります。この記事ではDE10-Liteのピンのみ紹介します。 DE10-Liteについてさらに詳しく知りたい方や、DE0-CVやDE1-SoC、DE10-Standardを使用する際は下記書籍からご確認ください。 ピン配置 一覧スイッチ LED クロック プッシュ

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          verilog HDL基礎編:①コードの書き方(AND回路を作る)

          今回はAND回路となる以下のプログラムを書いてみます。まずプロジェクトを作成して、verilog HDLを書き始める画面まで行ってみてください。プロジェクトの作成方法はこちらで紹介しています。 module TopModule(input SW0, input SW1, output LED); // ワイヤの宣言 wire wsw0, wsw1, wled; // ワイヤwsw0をSW0に接続 assing wsw0 = SW0; // ワイヤwsw1をSW1に接続 as

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          FPGAにプログラムを書き込む

          デジタル回路は、AND, OR, NOTの3種類が基本 ANDは2つの入力がともに1の場合のみ、1という値を返します。 またORはどちらか一方のみが1なら、1の値を返します。 下の表に入力と出力の関係をまとめました。 ほかにもNAND, NOR, XORといった回路がありますが、上記3つの回路を組み合わせて作ることができます。そして、これらの回路を複雑に組み合わせることで、パソコンのような高度な処理を行えるようになるのです。 今回はまず、作ったプログラムを書き込む方法を

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          Quartus Prime開発環境の準備

          FPGAボード ー テスト環境 ー使う開発ボードはDE10-Liteです。 こちら(terasic DE-10 Lite Board)のサイトから購入できます。 価格は2.5万円ほどと少しお高いです。為替の関係で値上がりしているみたいなので、悩んでいる方は早めに購入するといいかもしれません。 学生なら1.5万円で購入できます。学生版の購入は以下の公式サイトから行けます。 FPGAボード ー 本番環境 ー本番の音響浮揚システムではCyclone IVというFPGAを搭載し

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          落合陽一の音響浮揚技術とは?

          この動画をご覧になったことはないでしょうか。白いビーズが空中を縦横無尽に動く動画。 落合陽一先生は今ではニュース番組のコメンテーターなどされていますが、本業の研究では、このようなディスプレイ装置を開発されています。 それにしてもこの、ビーズを浮かせて3次元的に操作する技術はどうやって実現しているのでしょうか。 できれば自分でも使えるようになってみたい、と思わないでもないのではないでしょうか。 この技術には、「超音波で力を発生させる技術」が使われており、装置には超音波発生

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