FPGA / RISC-V / Digital Design

Kumagai Daichi Portfolio

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[OK] profile.json
$ compile projects
[OK] fpga_piano.v
[OK] minesweeper_solver.c
$ render portfolio
$ echo "$WELCOME"
ようこそ！ゆっくり見ていってください 👋
█

profile.json

{
  "name": "熊谷大智",
  "school": "東京科学大学 情報工学系",
  "lab": "吉瀬研究室",
  "focus": [
    "FPGA",
    "RISC-V",
    "Digital Circuit Design"
  ],
  "contact": "kumagai.d.1e80@m.isct.ac.jp",
  "github": "kumagai0212"
}

Profile

熊谷大智 Kumagai Daichi

こんにちは。東京科学大学3年の熊谷大智です。八戸工業高等専門学校を卒業し、現在は東京科学大学の吉瀬研究室に在籍しています。ハードウェアに関する知識を増やせるよう日々勉強中です。

Contact kumagai.d.1e80@m.isct.ac.jp

GitHub github.com/kumagai0212

background.yaml

background:
  - date: 2019/04
    event: 八戸高専 入学
  - date: 2024/03
    event: 八戸高専 卒業
  - date: 2024/04
    event: 東京工業大学 編入学
  - date: 2025/04
    event: 吉瀬研究室 所属

certifications:
  - 応用情報技術者試験
  - 基本情報技術者
  - TOEIC 830

Background

経歴・資格

2019/4

八戸工業高等専門学校産業システム工学科電気情報工学コース入学

2024/3

八戸工業高等専門学校産業システム工学科電気情報工学コース卒業

2024/4

東京工業大学情報理工学院情報工学系編入学

2025/4

吉瀬研究室所属

応用情報技術者試験（令和7年度春）基本情報技術者（2024/7/12） TOEIC 830点（2024/1/28）

publication.bib

@inproceedings{robbit2025,
  title  = {Robbit: A User-Friendly and
            Two-Wheeled Self-Balancing Robot
            Using an FPGA},
  author = {Daichi Kumagai and Yuya Iwata
            and Komei Kodera and Kenji Kise},
  booktitle = {IEEE MCSoC},
  year = {2025}
}

Publications

研究業績

Robbit: A User-Friendly and Two-Wheeled Self-Balancing Robot Using an FPGA

2025 IEEE 18th International Symposium on Embedded Multicore/Many-core Systems-on-Chip (MCSoC)

Daichi Kumagai, Yuya Iwata, Komei Kodera, Kenji Kise

FPGAを用いた低コストでユーザーフレンドリーな二輪倒立振子ロボット「robbit」の提案。 RISC-VソフトコアプロセッサとCFU Proving Groundフレームワークを活用し、ハードウェア・ゲートウェア・ソフトウェアの協調設計を学習できる教育用プラットフォームとして設計・実装を行いました。

Publisher Link (DOI)

Projects

制作物

fpga_piano.v

module fpga_piano_tiles (
  input  wire clk,
  input  wire [3:0] button,
  output wire spi_sck,
  output wire spi_mosi
);

  xorshift32 note_randomizer();
  vram_controller lcd_renderer();
  difficulty_controller speed_up();

endmodule

FPGA Piano Tiles

Device: Digilent Arty A7-35T
Language: Verilog HDL
Peripherals: ST7789 (240x240 LCD), Tactile Buttons

FPGAボード上で動作するリズムゲーム（ピアノタイル）です。 4つのレーンから落下してくるノーツに合わせて、タイミングよく対応するボタンを押すゲームシステムを実装しました。

プロセッサを使用せず、すべてのロジックをVerilogで実装しています。 32-bit Xorshiftによるランダムなノーツ生成、SPI通信によるLCD描画制御、 VRAM管理回路、進行に応じて落下速度が上昇する動的な難易度調整機能を備えています。

GitHub Repository

minesweeper_solver.c

while (!game_over) {
  human_open(cursor);
  update_visible_board();

  ai_move = solve_by_inference();
  if (!ai_move.safe) {
    ai_move = choose_lowest_risk_cell();
  }
  open_cell(ai_move);
  draw_to_lcd_and_vga();
}

Minesweeper Solver FPGA

Device: Digilent Nexys A7
Language: C, Verilog HDL
Peripherals: ST7789 (240x240 LCD), VGA, Buttons, 7-segment Display

FPGAボード上で動作する対戦型マインスイーパーです。人間プレイヤーとAIが同じ盤面で交互にセルを開き、先に地雷を開いた側が負けとなるゲームシステムを実装しました。

CFU Proving GroundをベースにしたRISC-VソフトコアSoC上でゲームロジックを実行し、ボタン入力や7セグメント表示をメモリマップドI/Oとして扱うハードウェアをVerilogで追加しました。 AIはルールベースの推論とリスク評価により安全なセルを探索します。 ST7789 LCDとVGA出力の両方に対応し、特殊セルによる情報差やターン制御を含むゲーム性を実現しています。

GitHub Repository

experience.toml

[experience]
company = "Aratama Factory"
role = "FPGA開発エンジニア"
period = "2025/05 - present"

skills = [
  "FPGA開発",
  "ディジタル回路設計",
  "ビームフォーミング",
  "プロンプトエンジニアリング"
]

Experience

職歴

Aratama Factory

Website ↗

2025/5 - 現在

FPGA開発エンジニア（アルバイト）

FPGAを用いたハードウェア開発業務に従事しています。業務の詳細は非公開ですが、主に以下の技術領域に関する開発・設計を行っています。

FPGA開発ディジタル回路設計ビームフォーミングプロンプトエンジニアリング

skills.ts

type SkillSet = {
  languages: string[];
  hardware: string[];
  tools: string[];
};

const skills: SkillSet = {
  languages: ["Verilog", "SystemVerilog", "C/C++", "Python"],
  hardware: ["Artix-7", "RISC-V", "HLS", "I2C/SPI/UART"],
  tools: ["Vivado", "Vitis", "Git", "Linux"]
};

Skills

技術スタック

Languages

Verilog HDL
SystemVerilog
C / C++
Python
HTML / CSS

Hardware & FPGA

Xilinx Artix-7 (Arty, Cmod)
RISC-V Architecture
Digital Circuit Design
High-Level Synthesis (HLS)
I2C / SPI / UART

Tools & Others

Vivado / Vitis
Git / GitHub
Visual Studio Code
LaTeX
Linux