📎 付録 5a.1 : 仕様書の具体例（教育用サンプル 3種）
Appendix 5a.1 : Example Specification Documents (3 Educational Samples)
📝 サンプル1：小型マイコンSoC
Sample 1: Compact MCU SoC
| 項目 / Item | 日本語 | English |
|---|---|---|
| プロジェクト名 | 教育用センサ連携マイコンSoC | Educational Sensor-Interface MCU SoC |
| 目的 / Purpose | センサ信号の取得・処理・PC送信を統合 | Integrate sensor data acquisition, processing, and PC transmission |
| 機能要件 / Functional Requirements | - I²C外部センサ入力 - 16bit ALU - UART通信 |
- I²C external sensor input - 16-bit ALU - UART communication |
| 性能要件 / Performance Requirements | 50 MHz, UART 115200 bps, 消費電力200 mW以下 | 50 MHz, UART 115200 bps, ≤ 200 mW power |
| 制約条件 / Constraints | FPGA (Artix-7 100T), 3.3V/1.8V, Sky130互換 | FPGA (Artix-7 100T), 3.3V/1.8V, Sky130 compatible |
| インターフェース / Interfaces | UART, I²C, AMBA-APB, SRAM 32KB | UART, I²C, AMBA-APB, SRAM 32KB |
| 評価方法 / Evaluation Method | FPGA動作確認、UARTログ取得、消費電力測定 | FPGA verification, UART log, power measurement |
| 拡張性 / Expandability | SPI追加、ALU32bit化 | Add SPI, expand ALU to 32-bit |
🖼 サンプル2：画像処理向けSoC
Sample 2: Image Processing SoC
| 項目 / Item | 日本語 | English |
|---|---|---|
| プロジェクト名 | 教育用リアルタイム画像処理SoC | Educational Real-Time Image Processing SoC |
| 目的 / Purpose | カメラ入力をリアルタイム処理して表示 | Real-time processing of camera input and display output |
| 機能要件 / Functional Requirements | - CMOSカメラ入力（MIPI CSI-2） - RGB to Grayscale変換 - VGA出力 |
- CMOS camera input (MIPI CSI-2) - RGB to Grayscale conversion - VGA output |
| 性能要件 / Performance Requirements | 100 MHz動作, フレームレート30fps | 100 MHz, 30 fps frame rate |
| 制約条件 / Constraints | FPGA (Zynq-7020), DDR3 512MB | FPGA (Zynq-7020), DDR3 512MB |
| インターフェース / Interfaces | MIPI CSI-2, VGA, AXI4, DDR3 | MIPI CSI-2, VGA, AXI4, DDR3 |
| 評価方法 / Evaluation Method | 動画入力→処理→出力の一連動作を計測 | End-to-end video processing test |
| 拡張性 / Expandability | OpenCV連携、エッジ検出機能追加 | OpenCV integration, edge detection |
⚡ サンプル3：高速通信SoC
Sample 3: High-Speed Communication SoC
| 項目 / Item | 日本語 | English |
|---|---|---|
| プロジェクト名 | 教育用高速通信FPGA SoC | Educational High-Speed Communication FPGA SoC |
| 目的 / Purpose | 高速シリアル通信リンクを用いたデータ転送検証 | Verify high-speed serial link for data transfer |
| 機能要件 / Functional Requirements | - 10GbE対応MAC - DMAエンジン - CRCエラーチェック |
- 10GbE MAC - DMA engine - CRC error check |
| 性能要件 / Performance Requirements | 156.25 MHzリファレンスクロック, 10Gbpsリンク | 156.25 MHz ref clock, 10 Gbps link |
| 制約条件 / Constraints | FPGA (Kintex-7), SFP+モジュール | FPGA (Kintex-7), SFP+ module |
| インターフェース / Interfaces | 10GbE (XAUI), AXI4-Stream, DDR4 | 10GbE (XAUI), AXI4-Stream, DDR4 |
| 評価方法 / Evaluation Method | 連続データ転送速度・エラー率測定 | Measure sustained throughput & BER |
| 拡張性 / Expandability | 暗号化モジュール追加 | Add encryption module |
📌 作成時の共通ポイント｜Common Points for Specification Writing
- 必須要件・性能を数値で明示する
Clearly state mandatory requirements and performance figures in numeric form. - 評価方法を仕様書内に記載する
Include evaluation methods directly in the specification. - 拡張性を記述して将来性を示す
Describe expandability to highlight future potential.
🔗 関連リンク｜Related Links
👤 著者・ライセンス｜Author & License
| 項目 / Item | 内容 / Details |
|---|---|
| 著者 / Author | 三溝 真一（Shinichi Samizo） |
| GitHub | Samizo-AITL |
| shin3t72@gmail.com | |
| ライセンス / License | MIT License（再配布・改変自由） Redistribution and modification allowed |