沼津高専 電子制御工学科
MIRS0002 エレクトロニクス詳細設計書
MIRS0002-ELEC-0001
改訂記録
版数 作成日 作成者 承認 改訂内容
A01 2001.6.1 坂本
赤池
平中
野崎 初版
A02 2001.7.3 赤池 野崎 赤外線信号処理に関する説明・図の補足
ボードに関する説明の訂正
A03 2001.7.10 赤池 野崎 ドーターボード外形図の訂正
A04 2001.8.27 赤池 野崎 ドーターボード外形・ブロック図・機能の訂正
A05 2001.10.31 赤池 野崎 FPGA ‐ ドーターボード間インターフェースの訂正

目次

  1. はじめに
  2. 概要
  3. 構成
    1. ボードについて
    2. 概略ブロック図
    3. 電源系統図
  4. 機能性能
    1. 標準MIRS基板
  5. インターフェース
    1. ISAバス
    2. バックプレーン - フラッシュディスク
    3. バックプレーン - 電源ボード
    4. CPUボード - パーソナルコンピュータ
    5. CPUボード - フラッシュディスク
    6. CPUボード - テンキー
    7. FPGAボード−LCD
    8. FPGA−ドータボード
    9. ドータボード−ロータリーエンコーダ
    10. ドータボード−タッチセンサ
    11. ドータボード−超音波センサ
    12. ドータボード−赤外線センサ
    13. ドータボード−モーターパワー制御ボード
    14. ドータボード−電源ボード
    15. モータパワー制御ボード - 電源ボード
    16. モータパワー制御ボード - モータ
    17. 電源ボード - バッテリ
  6. 各部の詳細
    1. 標準MIRS基板
    2. FPGAボード
      1. FPGA回路ブロック図
      2. 各ブロックの機能
      3. ブロック間インターフェース仕様
      4. 外部出力ピンの位置および機能
    3. ドータボード
      1. 外形
      2. ブロック図
      3. 各ブロックの機能
      4. タイミングチャート
      5. 主要部品
      6. 製造仕様書ツリー
  7. 消費電力
  8. 関連文書

1.はじめに

本ドキュメントは、MIRS0002エレクトロニクス部の各回路基板の製造仕様書の作成に必要な事項を述べる。

2.概要

MIRS0002のエレクトロニクス部は、基本的には標準MIRSの回路基板を用いて構成されている。
これは、AT互換シングルボードコンピュータとISAバスに接続されるIOボードおよびセンサ回路からなり、IO制御のための回路はそのほとんどがIOボード上のFPGAで実現されている。
競技の変更に伴い下記に示す変更を行う。

3.構成

  1. ボードについて
    MIRS0002に使用するボードは(図3.1に示す)、標準MIRS基板を流用する。

  2. 概略ブロック図
    図3.1に概略ブロック図を示す。

    図3.1 概略ブロック図

  3. 電源系統図
    図3.2に電源系統図を示す。

    図3.2 電源系統図

4.機能性能

  1. 標準MIRS基板
    標準MIRS基板の仕様についてはMIRSデータベースを参照のこと。

    注)CPUはAUTOBOOT用のROMを搭載し、RAMのバッテリーバックアップのジャンパ設定を行うこと。


       

5.インターフェース

  1. ISAバス
    ISAラックのインターフェースはISAバス規格に準拠し、各基板を下表に示すようにバックプレーンに搭載する。

    図.5.1.1 バックプレーン
    表. 5.1.1 ISAラックへの基板の搭載方法
    スロット.No
    ボード名称
    備考
    1
    CPUボード

    2
    -
    未使用
    3
    -
    未使用
    4
    FPGAボード

  2. バックプレーン - フラッシュディスク
    • コネクタ名称 : BP_CN1

      図.5.2.1 BP_CN1のコネクタ形状 表.5.2.1 BP_CN1のインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      Vcc
      -
      +5V
      2
      -5V
      -
      未使用
      3
      -12V
      -
      未使用
      4
      +12V
      -
      未使用
      5
      GND
      -
      GND

    • 接続
       フラッシュディスクから出ている電源接続用ケーブルをコネクタ付近で切断し、赤、黒それぞれのケーブルの先端に電源用ターミナルを圧着する。
       次に赤ケーブルの電源用ターミナルをBP_CN1の1pinにねじとワッシャを用いて取りつけ、同様に黒ケーブルの電源用ターミナルをBP_CN1の5pinに取りつける。

  3. バックプレーン - 電源ボード
    • コネクタ名称 : BP_CN2

      図.5.3.1 BP_CN2のコネクタ形状 表.5.3.1 BP_CN2のインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      Vcc
      -
      +5V
      2
      -5V
      -
      未使用
      3
      -12V
      -
      未使用
      4
      +12V
      -
      未使用
      5
      GND
      -
      GND

    • コネクタ名称 : PD_CN1 (MOLEX 53259-0220)


      図.5.3.2 PD_CN1のコネクタ形状 表.5.3.2 PD_CN1のインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      Vcc
      -
      +5V
      2
      GND
      -
      GND

    • 接続
       電源ケーブルの片側は電源用ターミナルを圧着してからBP_CN2にねじとワッシャを用いて取りつけ、
      もう片側はMOLEX 51067用ターミナルを圧着してからMOLEX 51067-0220ハウジングに挿入し、PD_CN1に挿入する。
       接続時のピン対応は下表を参照。また、+5Vには赤、GNDには黒の電源ケーブルを使用すること。

      表.5.3.3 BP_CN2とPD_CN1のピン対応
      BP_CN2 PD_CN1
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      1
      Vcc
      <-> 1
      Vcc
      2
      -5V
      <->
      3
      -12V
      <->
      4
      +12V
      <->
      5
      GND
      <-> 2
      GND

  4. CPUボード−パーソナルコンピュータ
    • 接続
       CPUボードの CPU_CN4 にイーサネットケーブルを接続する。

  5. CPUボード−フラッシュディスク
    • 接続
       フラッシュディスクをCPUボードの CPU_CN2 に挿入する。

  6. CPUボード−テンキー
    • コネクタ名称 : CPU_CN5/MOUSE(PS/2 コネクタメス)

    • コネクタ名称 : PS/2 コネクタオス

    • 接続
       テンキーのケーブルコネクタをCPUボードのキーボードコネクタに接続する。

  7. FPGAボード−LCD
    • コネクタ名称 : FPGA_CN3 (26pin ピンヘッダ型コネクタオス)

      図.5.7.1 LCD_CN1のコネクタ形状 表.5.7.1 FPGA_CN3のインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      Vcc
      -
      +5V
      14
      DB7
      INOUT
      データビット7
      2
      GND
      -
      GND
      15
      -
      -
      未使用
      3
      Vee
      -
      コントラストADJ
      16
      -
      -
      4
      RS
      OUT
      レジスタセレクト
      17
      -
      -
      5
      R/W
      OUT
      READ/WRITE
      18
      -
      -
      6
      E
      OUT
      Enable信号
      19
      -
      -
      7
      DB0
      INOUT
      データビット0
      20
      -
      -
      8
      DB1
      INOUT
      データビット1
      21
      -
      -
      9
      DB2
      INOUT
      データビット2
      22
      -
      -
      10
      DB3
      INOUT
      データビット3
      23
      -
      -
      11
      DB4
      INOUT
      データビット4
      24
      -
      -
      12
      DB5
      INOUT
      データビット5
      25
      -
      -
      13
      DB6
      INOUT
      データビット6
      26
      -
      -

    • コネクタ名称 : LCD_CN1 (26pin ピンヘッダ型コネクタオス)

      図.5.7.2 LCD_CN1のコネクタ形状 表.5.7.2 LCD_CN1のインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      Vcc
      -
      +5V
      2
      GND
      -
      GND
      3
      Vee
      -
      コントラストADJ
      4
      RS
      IN
      レジスタセレクト
      5
      R/W
      IN
      READ/WRITE
      6
      E
      IN
      Enable信号
      7
      DB0
      INOUT
      データビット0
      8
      DB1
      INOUT
      データビット1
      9
      DB2
      INOUT
      データビット2
      10
      DB3
      INOUT
      データビット3
      11
      DB4
      INOUT
      データビット4
      12
      DB5
      INOUT
      データビット5
      13
      DB6
      INOUT
      データビット6
      14
      DB7
      INOUT
      データビット7

    • 接続
      26芯フラットケーブルの片側に26pin ピンヘッダ型コネクタ(メス)を圧着しFPGA_CN3に挿入する。
      もう片側はケーブルを切断して14芯に変えてから14pin ピンヘッダ型コネクタ(メス)を圧着しLCD_CN1に挿入する。
      接続時のピン対応は下表を参照。

      表.5.7.3 FPGA_CN3 と LCD_CN1のピン対応
      FPGA_CN3 LCD_CN1 FPGA_CN3 LCD_CN1
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      1
      Vcc
      <-> 1
      Vcc
      14
      DB7
      <-> 14
      DB7
      2
      GND
      <-> 2
      GND
      15
      -
      <->
      3
      Vee
      <-> 3
      Vee
      16
      -
      <->
      4
      RS
      <-> 4
      RS
      17
      -
      <->
      5
      R/W
      <-> 5
      R/W
      18
      -
      <->
      6
      E
      <-> 6
      E
      19
      -
      <->
      7
      DB0
      <-> 7
      DB0
      20
      -
      <->
      8
      DB1
      <-> 8
      DB1
      21
      -
      <->
      9
      DB2
      <-> 9
      DB2
      22
      -
      <->
      10
      DB3
      <-> 10
      DB3
      23
      -
      <->
      11
      DB4
      <-> 11
      DB4
      24
      -
      <->
      12
      DB5
      <-> 12
      DB5
      25
      -
      <->
      13
      DB6
      <-> 13
      DB6
      26
      -
      <->

  8. FPGAボード−ドータボード
    • コネクタ名称 : FPGA_JP20A (20pin ジャンパコネクタメス)

      図.5.8.1 FPGA_JP20Aのコネクタ形状
      * コネクタの取りつけ位置、および方向はマイコンビルダー取扱説明書を参照。

      表.5.8.1 FPGA_JP20Aのインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      IRS1
      IN
      赤外線センサ信号 1
      11
      UTIM
      OUT
      超音波センサ受信タイミング信号
      2
      IRS2
      IN
      赤外線センサ信号 2
      12
      TS1
      IN
      タッチセンサ信号 1
      3
      IRS3
      IN
      赤外線センサ信号 3
      13
      TS2
      IN
      タッチセンサ信号 2
      4
      IRS4
      IN
      赤外線センサ信号 4
      14
      TS3
      IN
      タッチセンサ信号 3
      5
      IRS5
      IN
      赤外線センサ信号 5
      15
      TS4
      IN
      タッチセンサ信号 4
      6
      IRS6
      IN
      赤外線センサ信号 6
      16
      TS5
      IN
      タッチセンサ信号 5
      7
      U0
      OUT
      超音波センサ送信信号。オープンコレクタ出力
      17
      R_DIR
      OUT
      MPC 右方向信号。オープンコレクタ出力
      8
      U1
      IN
      超音波センサ受信信号
      18
      R_PWM
      OUT
      MPC 右PWM信号。オープンコレクタ出力
      9
      US0
      OUT
      超音波センサ選択信号 0
      19
      L_DIR
      OUT
      MPC 左方向信号。オープンコレクタ出力
      10
      US1
      OUT
      超音波センサ選択信号 1
      20
      L_PWM
      OUT
      MPC 左PWM信号。オープンコレクタ出力

    • コネクタ名称 : DB_JP1A (20pin ジャンパコネクタオス)

      図.5.8.2 DB_JP1Aのコネクタ形状
      * コネクタの取りつけ位置、および方向はドーターボード外形図を参照。

      表.5.8.2 DB_JP1Aのインターフェース
      • コネクタ名称 : DB_JP1A (20pin ジャンパコネクタオス)

        Figure.16_g_2 DB_JP1Aのコネクタ形状(db_j20.png)

        Table.16_g_2 DB_JP1Aのインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        IRS1
        OUT
        赤外線センサ信号 1
        11
        UR1
        OUT
        超音波センサ受信信号1
        2
        IRS2
        OUT
        赤外線センサ信号 2
        12
        TS1
        OUT
        タッチセンサ信号 1
        3
        IRS3
        OUT
        赤外線センサ信号 3
        13
        TS2
        OUT
        タッチセンサ信号2
        4
        IRS4
        OUT
        赤外線センサ信号 4
        14
        TS3
        OUT
        タッチセンサ信号 3
        5
        IRS5
        OUT
        赤外線センサ信号 5
        15
        TS4
        OUT
        タッチセンサ信号 4
        6
        IRS6
        IN
        赤外線センサ信号6
        16
        TS5
        OUT
        タッチセンサ信号 5
        7
        UTIM
        IN
        超音波センサ受信タイミング信号信号
        17
        R_DIR
        IN
        MPC 右方向信号
        8
        UT2
        IN
        超音波センサ送信信号 2
        18
        R_PWM
        IN
        MPC 右PWM信号
        9
        UR2
        OUT
        超音波センサ受信信号2
        19
        L_DIR
        IN
        MPC 左方向信号
        10
        UT1
        IN
        超音波センサ送信信号 1
        20
        L_PWM
        IN
        MPC 左PWM信号

      • コネクタ名称 : FPGA_JP30C (20pin ジャンパコネクタメス)

        図.5.8.3 FPGA_JP30Cのコネクタ形状
        * コネクタの取りつけ位置、および方向はマイコンビルダー取扱説明書を参照。

        表.5.8.3 FPGA_JP30Cのインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        PO
        IN
        パワーオン信号
        11
        Vcc
        -
        5V
        2
        RE_D0
        IN
        REカウントデータ 0
        13
        Vcc
        -
        5V
        3
        RE_D2
        IN
        REカウントデータ 2
        14
        Vcc
        -
        5V
        4
        RE_D4
        IN
        REカウントデータ 4
        15
        Vcc
        -
        5V
        5
        RE_D6
        IN
        REカウントデータ 6
        16
        Vcc
        -
        5V
        6
        Vcc
        -
        5V
        17
        Vcc
        -
        5V
        7
        Vcc
        -
        5V
        17
        Vcc
        -
        5V
        8
        Vcc
        -
        5V
        18
        Vcc
        -
        5V
        9
        Vcc
        -
        5V
        19
        Vcc
        -
        5V
        10
        Vcc
        -
        5V
        20
        Vcc
        -
        5V

      • コネクタ名称 : DB_JP1B (20pin ジャンパコネクタオス)

        図.5.8.4 DB_JP1Bのコネクタ形状 表.5.8.4 DB_JP1Bのインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        PO
        OUT
        パワーオン信号
        11
        Vcc
        -
        5V
        2
        GND
        -
        GND
        12
        Vcc
        -
        5V
        3
        RE_D0
        OUT
        REカウントデータ 0
        13
        Vcc
        -
        5V
        4
        RE_D2
        OUT
        REカウントデータ 2
        14
        Vcc
        -
        5V
        5
        RE_D4
        OUT
        REカウントデータ 4
        15
        Vcc
        -
        5V
        6
        RE_D6
        OUT
        REカウントデータ 6
        16
        Vcc
        -
        5V
        7
        Vcc
        -
        5V
        17
        Vcc
        -
        5V
        8
        Vcc
        -
        5V
        18
        Vcc
        -
        5V
        9
        Vcc
        -
        5V
        19
        Vcc
        -
        5V
        10
        Vcc
        -
        5V
        20
        Vcc
        -
        5V

      • コネクタ名称 : FPGA_JP20B (20pin ジャンパコネクタメス)

        図.5.8.5 FPGA_JP20Bのコネクタ形状
        * コネクタの取りつけ位置、および方向はマイコンビルダー取扱説明書を参照。

        表.5.8.5 FPGA_JP20Bのインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        RE_U/L
        OUT
        REカウントデータ上位・下位選択
        11
        R/W
        OUT
        LCD リード・ライト
        2
        RE_X/Y
        OUT
        RE Xカウンタ・Yカウンタ選択
        12
        E
        OUT
        LCD イネーブル
        3
        RE_CS
        OUT
        RE チップセレクト
        13
        DB0
        INOUT
        LCD データ 0
        4
        RE_D1
        IN
        REカウントデータ 1
        14
        DB1
        INOUT
        LCD データ 1
        5
        RE_D3
        IN
        REカウントデータ 3
        15
        DB2
        INOUT
        LCD データ 2
        6
        RE_D5
        IN
        REカウントデータ 5
        16
        DB3
        INOUT
        LCD データ 3
        7
        RE_D7
        IN
        REカウントデータ 7
        17
        DB4
        INOUT
        LCD データ 4
        8
        RE_RY
        OUT
        RE Yカウンタリセット
        18
        DB5
        INOUT
        LCD データ 5
        9
        RE_RX
        OUT
        RE Xカウンタリセット
        19
        DB6
        INOUT
        LCD データ 6
        10
        RS
        OUT
        LCD レジスタセレクト
        20
        DB7
        INOUT
        LCD データ 7

      • コネクタ名称 : DB_JP1C (20pin ジャンパコネクタオス)

        図.5.8.6 DB_JP1Cのコネクタ形状
        * コネクタの取りつけ位置、および方向はドーターボード外形図を参照。

        表.5.8.6 DB_JP1Cのインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        RE_U/L
        IN
        REカウントデータ上位・下位選択
        11
        R/W
        IN
        LCD リード・ライト
        2
        RE_X/Y
        IN
        RE Xカウンタ・Yカウンタ選択
        12
        E
        IN
        LCD イネーブル
        3
        RE_CS
        IN
        RE チップセレクト
        13
        DB0
        INOUT
        LCD データ 0
        4
        RE_D1
        OUT
        REカウントデータ 1
        14
        DB1
        INOUT
        LCD データ 1
        5
        RE_D3
        OUT
        REカウントデータ 3
        15
        DB2
        INOUT
        LCD データ 2
        6
        RE_D5
        OUT
        REカウントデータ 5
        16
        DB3
        INOUT
        LCD データ 3
        7
        RE_D7
        OUT
        REカウントデータ 7
        17
        DB4
        INOUT
        LCD データ 4
        8
        RE_RY
        IN
        RE Yカウンタリセット
        18
        DB5
        INOUT
        LCD データ 5
        9
        RE_RX
        IN
        RE Xカウンタリセット
        19
        DB6
        INOUT
        LCD データ 6
        10
        RS
        IN
        LCD レジスタセレクト
        20
        DB7
        INOUT
        LCD データ 7

      • コネクタ名称 : FPGA_JP60B (26pin ジャンパコネクタメス)

        図.5.8.7 FPGA_JP60Bのコネクタ形状
        * コネクタの取りつけ位置、および方向はマイコンビルダー取扱説明書を参照。

        表.5.8.7 FPGA_JP60Bのインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        Vcc
        -
        5V
        14
        DB7
        INOUT
        LCD データ 7
        2
        GND
        -
        GND
        15
        -
        -
        未使用
        3
        Vo
        -
        LCD コントラストアドジャスト
        16
        -
        -
        未使用
        4
        RS
        IN
        LCD レジスタセレクト
        17
        -
        -
        未使用
        5
        R/W
        IN
        LCD リード・ライト
        18
        -
        -
        未使用
        6
        E
        IN
        LCD イネーブル
        19
        -
        -
        未使用
        7
        DB0
        INOUT
        LCD データ 0
        20
        -
        -
        未使用
        8
        DB1
        INOUT
        LCD データ 1
        21
        -
        -
        未使用
        9
        DB2
        INOUT
        LCD データ 2
        22
        -
        -
        未使用
        10
        DB3
        INOUT
        LCD データ 3
        23
        -
        -
        未使用
        11
        DB4
        INOUT
        LCD データ 4
        24
        -
        -
        未使用
        12
        DB5
        INOUT
        LCD データ 5
        25
        -
        -
        未使用
        13
        DB6
        INOUT
        LCD データ 6
        26
        -
        -
        未使用

      • コネクタ名称 : DB_JP2A (14pin ジャンパコネクタオス)

        図.5.8.8 DB_JP2Aのコネクタ形状
        * コネクタの取りつけ位置、および方向はドーターボード外形図を参照。

        表.5.8.8 DB_JP2Aのインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        Vcc
        -
        5V
        8
        DB1
        INOUT
        LCD データ 1
        2
        GND
        -
        GND
        9
        DB2
        INOUT
        LCD データ 2
        3
        Vo
        -
        LCD コントラストアドジャスト
        10
        DB3
        INOUT
        LCD データ 3
        4
        RS
        OUT
        LCD レジスタセレクト
        11
        DB4
        INOUT
        LCD データ 4
        5
        R/W
        OUT
        LCD リード・ライト
        12
        DB5
        INOUT
        LCD データ 5
        6
        E
        OUT
        LCD イネーブル
        13
        DB6
        INOUT
        LCD データ 6
        7
        DB0
        INOUT
        LCD データ 0
        14
        DB7
        INOUT
        LCD データ 7

      • コネクタ名称 : FPGA_JP60C (26pin ジャンパコネクタメス)

        図.5.8.9 FPGA_JP60Cのコネクタ形状
        * コネクタの取りつけ位置、および方向はマイコンビルダー取扱説明書を参照。

        表.5.8.9 FPGA_JP60Cのインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        GND
        -
        GND
        14
        GND
        -
        GND
        2
        GND
        -
        GND
        15
        GND
        -
        GND
        3
        GND
        -
        GND
        16
        GND
        -
        GND
        4
        GND
        -
        GND
        17
        GND
        -
        GND
        5
        GND
        -
        GND
        18
        GND
        -
        GND
        6
        GND
        -
        GND
        19
        GND
        -
        GND
        7
        GND
        -
        GND
        20
        GND
        -
        GND
        8
        GND
        -
        GND
        21
        GND
        -
        GND
        9
        GND
        -
        GND
        22
        GND
        -
        GND
        10
        GND
        -
        GND
        23
        GND
        -
        GND
        11
        GND
        -
        GND
        24
        GND
        -
        GND
        12
        GND
        -
        GND
        25
        GND
        -
        GND
        13
        GND
        -
        GND
        26
        GND
        -
        GND

      • コネクタ名称 : DB_JP2B (14pin ジャンパコネクタオス)

        図.5.8.10 DB_JP2Bのコネクタ形状
        * コネクタの取りつけ位置、および方向はドーターボード外形図を参照。

        表.5.8.10 DB_JP2Bのインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        GND
        -
        GND
        8
        GND
        -
        GND
        2
        GND
        -
        GND
        9
        GND
        -
        GND
        3
        GND
        -
        GND
        10
        GND
        -
        GND
        4
        GND
        -
        GND
        11
        GND
        -
        GND
        5
        GND
        -
        GND
        12
        GND
        -
        GND
        6
        GND
        -
        GND
        13
        GND
        -
        GND
        7
        GND
        -
        GND
        14
        GND
        -
        GND

      • 接続
         ドーターボードはFPGAボードの亀の子基盤となっているので、各ボードのコネクタが下表の対応関係になるようにドーターボードをFPGAボードに挿しこむ。

        表.5.8.11 FPGAボードコネクタとドーターボードコネクタの対応関係
        FPGAボード
        ドーターボード
        JP20A
        <-> JP1A
        JP30C
        <-> JP1B
        JP20B
        <-> JP1C
        JP60B(1pin to 14pin)
        <-> JP2A
        JP60C(1pin to 14pin)
        <-> JP2B

  9. ドータボード−ロータリーエンコーダ
    • コネクタ名称 : DB_CN11,12(MOLEX 5045-04A)

      図.5.9.1 DB_CN11,12のコネクタ形状 表.5.9.1 DB_CN11,12のインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      CH_B
      IN
      チャネルB層の信号
      2
      Vcc
      -
      +5V
      3
      CH_A
      IN
      チャネルA層の信号
      4
      GND
      -
      GND

    • コネクタ名称 : RE1,2_CN (ロータリエンコーダコネクタ)


      図.5.9.2 RE1,2_CNのコネクタ形状とコネクタケーブル形状 表.5.9.2 RE1,2_CNのインターフェイス
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      CH_B
      OUT
      チャネルB層の信号
      2
      Vcc
      -
      +5V
      3
      CH_A
      OUT
      チャネルA層の信号
      4
      GND
      -
      GND

    • 接続
       4芯フラットケーブルの両端を1本ずつ裂き、片側はそれぞれにMOLEX 5051用ターミナルを圧着してからMOLEX 5051-5ハウジングに挿入し、それぞれDB_CNn に挿入する。
      もう片側はロータリエンコーダ付属ケーブルと接続し、接続部の絶縁処理を行う。 接続時のピン対応は下表を参照。

      表.5.9.3 DB_CN11,12 と RE1,2_CN のピン対応
      DB_CN11 RE1_CN
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      1
      CH_B
      <-> 1
      CH_B
      2
      Vcc
      <-> 2 Vcc
      3
      CH_A
      <-> 3 CH_B
      4
      GND
      <-> 4 GND
      DB_RCN12 RE2_CN
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      1
      CH_B
      <-> 1
      CH_B
      2
      Vcc
      <-> 2 Vcc
      3
      CH_A
      <-> 3 CH_B
      4
      GND
      <-> 4 GND

  10. ドータボード−タッチセンサ
    • コネクタ名称 : DB_CNn (n =13 to 17) (MOLEX 5045-03A)

      図.5.10.1 DB_CNn のコネクタ形状 表.5.10.1 DB_CNn のインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      GND
      -
      GND
      2
      TSON
      IN
      タッチセンサON信号
      3
      TSOF IN タッチセンサOFF信号

    • コネクタ名称 : TS_CNn (n =1 to 5)(omronSS-5GL)

      図.5.10.2 TS_CNn のコネクタ形状 表.5.10.2 TS_CNn のインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      GND
      -
      GND
      2
      TSON
      OUT
      タッチセンサON信号
      3
      TSOF OUT タッチセンサOFF信号

    • 接続
       3芯のフラットケーブルの両端を1本ずつ裂いてから片側に5051用ターミナルを圧着してMOLEX 5051ハウジングに挿入し、DB_CNn に挿入する。もう片側は絶縁ビニルを剥いてからマイクロスイッチにはんだ付けする。
       接続時のピン対応は下表を参照。

      表.5.10.3 DB_CNn と TS_CNn のピン対応
      DB_CN13 TS_CN1 DB_CN16 TS_CN4
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      1
      GND
      <-> 1 GND 1
      GND
      <-> 1 GND
      2
      TSON
      <-> 2
      TSON
      2
      TSON
      <-> 2
      TSON
      3
      TSOF
      <-> 3 TSOF 3
      TSOF
      <-> 3 TSOF
      DB_CN14 TS_CN2 DB_CN17 TS_CN5
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      1
      GND
      <-> 1 GND 1
      GND
      <-> 1 GND
      2
      TSON
      <-> 2
      TSON
      2
      TSON
      <-> 2
      TSON
      3
      TSOF
      <-> 3 TSOF 3
      TSOF
      <-> 3 TSOF
      DB_CN15 TS_CN3
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      1
      GND
      <-> 1 GND
      2
      TSON
      <-> 2
      TSON
      3
      TSOF
      <-> 3 TSOF

  11. ドータボード−超音波センサ
    • コネクタ名称 : DB_CNn (n =1 to 4) (MOLEX 5045-05A)


      図.5.11.1 DB_CNn のコネクタ形状 表.5.11.1 DB_CNn のインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      Vcc
      -
      +5V
      2
      U0
      OUT
      送信信号
      3
      U1
      IN
      受信信号
      4
      UTIM
      OUT
      受信タイミング
      5
      GND
      -
      GND

    • コネクタ名称 : USSn_CN (n = 1 to 4) (MOLEX 5046-05A)

      図.5.11.2 USSn_CNのコネクタ形状 表.5.11.2 USSn_CNのインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      Vcc
      -
      +5V
      2
      U0
      IN
      送信信号
      3
      U1
      OUT
      受信信号
      4
      UTIM
      IN
      受信タイミング
      5
      GND
      -
      GND

    • 接続
       5芯フラットケーブルを用意し、両端をそれぞれ1本ずつにわける。次に両側の絶縁ビニルを剥き、MOLEX 53259用ターミナルを圧着してからMOLEX 53259-0220ハウジングに挿入し、それぞれをDB_CNn とUSSn_CNに挿入する。
       接続時のピン対応は下表を参照。

      表.5.11.3 DB_CNn と USSn_CN のピン対応
      DB_CN1 USS1_CN DB_CN3 USS3_CN
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      1
      Vcc
      <-> 1
      Vcc
      1
      Vcc
      <-> 1
      Vcc
      2
      U0
      <-> 2 U0 2
      U0
      <-> 2 U0
      3
      U1
      <-> 3 U1 3
      U1
      <-> 3 U1
      4
      UTIM
      <-> 4 UTIM 4
      UTIM
      <-> 4 UTIM
      5
      GND
      <-> 5
      GND
      5
      GND
      <-> 5
      GND
      DB_CN2 USS2_CN DB_CN4 USS4_CN
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      1
      Vcc
      <-> 1
      Vcc
      1
      Vcc
      <-> 1
      Vcc
      2
      U0
      <-> 2 U0 2
      U0
      <-> 2 U0
      3
      U1
      <-> 3 U1 3
      U1
      <-> 3 U1
      4
      UTIM
      <-> 4 UTIM 4
      UTIM
      <-> 4 UTIM
      5
      GND
      <-> 5
      GND
      5
      GND
      <-> 5
      GND

  12. ドータボード−赤外線センサ
    • コネクタ名称 : DB_CNn (n =5 to 10) (MOLEX 5045-03A)

      図.5.12.1 DB_CNn のコネクタ形状 表.5.12.1 DB_CNn のインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      Vo
      IN
      赤外線受光信号
      2
      GND
      -
      GND
      3
      Vcc - +5V

    • コネクタ名称 : IRSn_CN (n =1 to 6) (MOLEX 5045-03A)

      図.5.12.2 IRSn_CNのコネクタ形状 表.5.12.2 IRSn_CNのインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      Vo
      OUT
      赤外線受光信号
      2
      GND
      -
      GND
      3
      Vcc - +5V

    • 接続
       3芯のフラットケーブルの両端を1本ずつ裂いてからそれぞれに5051用ターミナルを圧着してMOLEX 5051ハウジングに挿入する。
      それからそれぞれをDB_CNn とIRSn_CNに挿入する。接続時のピン対応は下表を参照。

      表.5.12.3 DB_CNn と IRSn_CN のピン対応
      DB_CN5 IRS1_CN DB_CN8 IRS4_CN
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      1
      Vo
      <-> 1
      Vo
      1
      Vo
      <-> 1
      Vo
      2
      GND
      <-> 2 GND 2
      GND
      <-> 2 GND
      3
      Vcc
      <-> 3 Vcc 3
      Vcc
      <-> 3 Vcc
      DB_CN6 IRS2_CN DB_CN9 IRS5_CN
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      1
      Vo
      <-> 1
      Vo
      1
      Vo
      <-> 1
      Vo
      2
      GND
      <-> 2 GND 2
      GND
      <-> 2 GND
      3
      Vcc
      <-> 3 Vcc 3
      Vcc
      <-> 3 Vcc
      DB_CN7 IRS3_CN DB_CN10 IRS6_CN
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      1
      Vo
      <-> 1
      Vo
      1
      Vo
      <-> 1
      Vo
      2
      GND
      <-> 2 GND 2
      GND
      <-> 2 GND
      3
      Vcc
      <-> 3 Vcc 3
      Vcc
      <-> 3 Vcc

  13. ドータボード−モーターパワー制御ボード
    • コネクタ名称 : DB_CN18 (MOLEX 5045-05A)


      図.5.13.1 DB_CN18のコネクタ形状 表.5.13.1 DB_CN18のインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      Vcc
      -
      +5V
      2
      R_DIR
      OUT
      右方向信号
      3
      R_PWM
      OUT
      右PWM信号
      4
      L_DIR
      OUT
      左方向信号
      5
      L_PWM
      OUT
      左PWM信号

    • コネクタ名称 : MPC_CN1 (MOLEX 5046-05A)

      図.5.13.2 MPC_CN1のコネクタ形状 表.5.13.2 MPC_CN1のインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      Vcc
      -
      +5V
      2
      R_DIR
      IN
      右方向信号
      3
      R_PWM
      IN
      右PWM信号
      4
      L_DIR
      IN
      左方向信号
      5
      L_PWM
      IN
      左PWM信号

    • 接続
       5芯フラットケーブルを用意し、両端をそれぞれ1本ずつにわける。次に両側の絶縁ビニルを剥き、MOLEX 53259用ターミナルを圧着してからMOLEX 53259-0220ハウジングに挿入し、それぞれをDB_CN18とMPC_CN1 に挿入する。
       接続時のピン対応は下表を参照。

      表.5.13.3 DB_CN18 と MPC_CN1 のピン対応
      DB_CN18 MPC_CN1
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      1
      Vcc
      <-> 1
      Vcc
      2
      R_DIR
      <-> 2 R_DIR
      3
      R_PWM
      <-> 3 R_PWM
      4
      L_DIR
      <-> 4 L_DIR
      5
      L_PWM
      <-> 5
      L_PWM

  14. ドータボード−電源ボード
    • コネクタ名称 : DB_CN19 (MOLEX 5045-03A)

      図.5.14.1 DB_CN19のコネクタ形状 表.5.14.1 DB_CN19のインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      - - 未使用
      2
      Vsig
      -
      駆動系電源ON信号
      3
      GND
      -
      GND

    • コネクタ名称 : PD_CN2 (MOLEX 5046-03A)

      図.5.14.2 PD_CN2のコネクタ形状 表.5.14.2 PD_CN2のインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      - - 未使用
      2
      Vsig
      -
      駆動系電源ON信号
      3
      GND
      -
      GND

    • 接続
       3芯のフラットケーブルの両端を1本ずつ裂いてからそれぞれに5051用ターミナルを圧着してMOLEX 5051ハウジングに挿入する。
      それからそれぞれをDB_CN19とPD_CN2に挿入する。接続時のピン対応は下表を参照。

      表.5.14.3 DB_CN19 と PD_CN2 のピン対応
      DB_CN19 PD_CN2
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      1
      -
      <-> 1 -
      2
      Vsig
      <-> 2
      Vsig
      3
      GND
      <-> 3 GND

  15. モーターパワー制御ボード−電源ボード
    • コネクタ名称 : MPC_CN4 (MOLEX 53259-0220)

      図.5.15.1 MPC_CN4のコネクタ形状 表.5.15.1 MPC_CN4のインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      Vin
      -
      +7.2V
      2
      GND
      -
      GND

    • コネクタ名称 : PD_CN3 (MOLEX 53259-0220)


      図.5.15.2 PD_CN3のコネクタ形状 表.5.15.2 PD_CN3のインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      Vin -
      +7.2V
      2
      GND
      -
      GND

    • 接続
       電源ケーブルの両端にMOLEX 51067用ターミナルを圧着してからMOLEX 51067-0220ハウジングに挿入し、MPC_CN4とPD_CN3に挿入する。
       接続時のピン対応は下表を参照。また、Vinには赤、GNDには黒の電源ケーブルを使用すること。

      表.5.15.3 MPC_CN4 と PD_CN3 のピン対応
      MPC_CN4 PD_CN3
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      1
      Vin
      <-> 1
      Vin
      2
      GND
      <-> 2 GND

  16. モーターパワー制御ボード−モータ
    • コネクタ名称 : MPC_CN2,3(MOLEX 53259-0220)

      図.5.16.1 MPC_CN2,3のコネクタ形状 表.5.16.1 MPC_CN2,3のインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      Vo1
      -
      正極
      2
      Vo2
      -
      負極

    • コネクタ名称 : M_CN1,2 (MAXONモータの端子)

      表.5.16.2 M_CN1,2のインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      Vo1
      -
      正極
      2
      Vo2
      -
      負極
      * モータの端子付近に"+"とかいてあるほうが正極。

    • 接続
       電源ケーブルの片側にMOLEX 53259用ターミナルを圧着してからMOLEX 53259-0220ハウジングに挿入し、MPC_CN2,3に挿入。
      もう片方は絶縁ビニルを剥きモータの端子にはんだ付けする。
      接続時のピン対応は下表を参照。また、正極には赤、負極には黒の電源ケーブルを使用すること。

      表.5.16.3 MPC_CN2,3と M_CN1,2 のピン対応
      MPC_CN3 M_CN1
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      1
      Vo1
      <-> 1
      Vo1
      2
      Vo2
      <-> 2 Vo2
      MPC_CN4 M_CN2
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      1
      Vo1
      <-> 1
      Vo1
      2
      Vo2
      <-> 2 Vo2

  17. 電源ボード−バッテリー
    • コネクタ名称 : PD_CN4,5 (MOLEX 53259-0220)

      図.5.17.1 PD_CN4,5のコネクタ形状 表.5.17.1 PD_CN4,5のインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      Vin
      -
      +7.2
      2
      GND
      -
      GND

    • コネクタ名称 : バッテリコネクタ 1,2


      図.5.17.2 バッテリコネクタ 1,2のコネクタ形状 表.5.17.2 バッテリコネクタ 1,2のインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      Vin
      -
      +7.2V
      2
      GND
      -
      GND

    • 接続
      電源ケーブルの片側は、バッテリコネクタのターミナルを圧着してバッテリコネクタハウジングに入れる。
      もう片側はMOLEX 51067用ターミナルを圧着してからMOLEX 51067-0220ハウジングに挿入し、PD_CN4,5に挿入する。
      接続時のピン対応は下表を参照。また、Vinには赤、GNDには黒の電源ケーブルを使用すること。

      表.5.17.3 PD_CN4,5 とバッテリコネクタ 1,2のピン対応
      PD_CN1 バッテリコネクタ 1
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      1
      Vin
      <-> 1
      Vin
      2
      GND
      <-> 2 GND
      PD_CN2 バッテリコネクタ 2
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      1
      Vin
      <-> 1
      Vin
      2
      GND
      <-> 2 GND

6.各部の詳細

  1. 標準MIRS基板
    標準MIRS基板の仕様についてはMIRSデータベースを参照のこと。
  2. FPGAボード
    1. FPGA回路ブロック図
      図6.2.1 FPGA回路ブロック図

    2. 各ブロックの機能
      1. アドレスデコーダ : 16bitのアドレスデータからモジュールセレクタ信号を作り出し、AEN信号に合わせて各モジュールに出力する。また、各モジュールが16bitのデータ入出力を行えるように IOCS16 信号を制御する。
      2. 液晶ディスプレイ制御モジュール : CPUから送られてくる8bitの液晶ディスプレイボード制御信号の出力制御を行う。
      3. モータパワー制御モジュール : CPUから送られてくる速度データをPWM変換し、同じくCPUから送られてくる方向データと共に出力する。
      4. ロータリーエンコーダ制御モジュール : ドーターボードに搭載されているロータリーエンコーダカウント回路の制御信号の出力制御と8bitのロータリーエンコーダカウント値の入力制御を行う。
      5. 超音波センサ信号処理モジュール : CPUから超音波センサ選択信号を受けると、2bitの超音波センサ選択信号、超音波の送信信号となる幅0.4[ms]、周波数約40[kHz]のパルスと、回りこみ除去回路へのタイミングパルスである受信タイミング信号を出力する。又、超音波センサから受信信号を受けとると、割り込み信号を、割り込み信号のリセットを行うまでCPUへ出力し続ける。
      6. タッチセンサ、赤外線センサ、
      パワーオン信号処理モジュール
      : 赤外線センサボードから送られてくる断続的なパルス信号の引き伸ばしを行う。
      6bitの赤外線センサ信号、6bitのタッチセンサ信号、1bitのパワーオン信号を16bitのTIP信号としてCPUに出力する。
      上記の3種類の信号に変化が生じた時に、CPUから割り込みリセット信号が来るまでCPUに割り込み信号を出力する。

      *赤外線の送信信号は、各ポールによって発光パターンが異なるが、MIRS0002ではそれを区別せずに同じ信号パターンとして処理する。
      以下に赤外線送信信号と、その処理方法を示す。

      図.6.3.1 赤外線処理方法
      7. ダミーモジュール : ISAバスの信号の内、ATLMIRS用の各モジュールで使用しない信号をハイインピーダンスにする。

    3. ブロック間インターフェース仕様
      1. ISA バス
        ISA バスのインターフェースについては ISA バスの仕様書、およびマイコンビルダーの仕様書を参照のこと。

      2. アドレスデコーダ
        Table.7_c_2 アドレスデコーダのインターフェース
        信号名
        I/O
        機能
        SA 0 to 15
        IN
        16bit アドレスバス
        AEN
        IN
        アドレス開放
        IOCS16
        OUT
        16bit I/Oサイクルに 1 ウェイトで応答
        ADD_LCD
        OUT
        LCD_Mセレクタ信号
        ADD_MPC
        OUT
        MPC_Mセレクタ信号
        ADD_RE
        OUT
        RE_Mセレクタ信号
        ADD_USS
        OUT
        USS_Mセレクタ信号
        ADD_TIP
        OUT
        TIP_Mセレクタ信号

      3. 液晶ディスプレイ制御モジュール
        Table.7_c_3 液晶ディスプレイ制御モジュールのインターフェース
        信号名
        I/O
        機能
        SD 0 to 15
        IN
        16bit データバス
        IOR
        IN
        I/Oリード・ストローブ
        IOW
        IN
        I/Oライト・ストローブ
        RESET
        IN
        システム・リセット
        CLK
        IN
        システム・クロック 8MHz デューティ50%
        RS
        OUT
        レジスタ・セレクト
        R/W
        OUT
        リード・ライト
        E
        OUT
        イネーブル信号
        DB 0 to 7
        INOUT
        入出力データ

      4. モータパワー制御モジュール
        Table.7_c_4 モータパワー制御モジュールのインターフェース
        信号名
        I/O
        機能
        SD 0 to 15
        IN
        16bit データバス
        IOR
        IN
        I/Oリード・ストローブ
        IOW
        IN
        I/Oライト・ストローブ
        RESET
        IN
        システム・リセット
        CLK
        IN
        システム・クロック 8MHz デューティ50%
        R_DIR
        OUT
        右方向信号。オープンコレクタ出力
        R_PWM
        OUT
        右PWM信号。オープンコレクタ出力
        L_DIR
        OUT
        左方向信号。オープンコレクタ出力
        L_PWM
        OUT
        左PWM信号。オープンコレクタ出力

      5. ロータリーエンコーダ制御モジュール
        Table.7_c_5 ロータリーエンコーダ制御モジュールのインターフェース
        信号名
        I/O
        機能
        SD 0 to 15
        IN
        16bit データバス
        IOR
        IN
        I/Oリード・ストローブ
        IOW
        IN
        I/Oライト・ストローブ
        RESET
        IN
        システム・リセット
        CLK
        IN
        システム・クロック 8MHz デューティ50%
        RE_CS
        OUT
        チップセレクト
        RE_XY
        OUT
        Xカウンタ・Yカウンタ選択
        RE_UL
        OUT
        カウントデータ上位・下位選択
        RE_RX
        OUT
        Xカウンタリセット
        RE_RY
        OUT
        Yカウンタリセット
        RE_D 0 to 7
        IN
        カウントデータ

      6. 超音波センサ信号処理モジュール
        Table.7_c_6 超音波センサ信号処理モジュールのインターフェース
        信号名
        I/O
        機能
        SD 0 to 15
        IN
        16bit データバス
        IOR
        IN
        I/Oリード・ストローブ
        IOW
        IN
        I/Oライト・ストローブ
        RESET
        IN
        システム・リセット
        CLK
        IN
        システム・クロック 8MHz デューティ50%
        IRQ3
        OUT
        割り込み要求。オープンコレクタ出力
        U0
        OUT
        送信信号
        U1
        IN
        受信信号
        UA,UB
        OUT
        超音波センサ選択信号
        UTIM
        OUT
        受信タイミング信号

      7. タッチセンサ、赤外線センサ、パワーオン信号処理モジュール
        Table.7_c_7 タッチセンサ、赤外線センサ、パワーオン信号処理モジュールのインターフェース
        信号名
        I/O
        機能
        SD 0 to 15
        IN
        16bit データバス
        IOR
        IN
        I/Oリード・ストローブ
        IOW
        IN
        I/Oライト・ストローブ
        RESET
        IN
        システム・リセット
        CLK
        IN
        システム・クロック 8MHz デューティ50%
        IRQ6
        OUT
        割り込み要求。オープンコレクタ出力
        PO
        IN
        パワーオン信号
        TS 1 to 5
        IN
        タッチセンサ信号
        IRS 1 to 6
        IN
        赤外線センサ信号

    4. ソフトウェアビジビリティ
      1. 液晶ディスプレイ制御モジュール
        Table.7_d_1_1 液晶ディスプレイ制御モジュールのソフトウェアビジビリティ
        アドレス
        D15
        D14
        D13
        D12
        D11
        D10
        D9
        D8
        D7
        D6
        D5
        D4
        D3
        D2
        D1
        D0
        R/W
        機能説明
        0100H
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        0
        0
        0
        0
        0
        0
        0
        1
        W
        表示画面をクリア後、アドレスカウンタにDD RAMの0番地をセットする。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        0
        0
        0
        0
        0
        0
        1
        *
        W
        アドレスカウンタにDD RAMの0番地をセットする。
        シフトしていた表示も元に戻るが、この時DD RAMの内容は変化しない。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        0
        0
        0
        0
        0
        1
        I/D
        S
        W
        データ書き込みおよびデータ読み出し時にカーソルの進む方向、
        表示をシフトするかどうかの設定を行う。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        0
        0
        0
        0
        1
        D
        C
        B
        W
        全表示のON/OFF(D)、カーソルのON/OFF(C)、
        カーソル位置の文字のブリンク(B)をセットする。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        0
        0
        0
        1
        S/C
        R/L
        *
        *
        W
        DD RAMの内容を変えずカーソルの移動、表示のシフト動作を行う。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        0
        0
        1
        DL
        N
        F
        *
        *
        W
        インターフェース長(DL)、表示桁数(N)、文字フォント(F)を設定する。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        0
        1
        Acc
        W
        CG RAMのアドレスをセットする。この後送受するのはDD RAMのデータ。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        1
        Add
        W
        DD RAMのアドレスをセットする。この後送受するのはDD RAMのデータ。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        BF
        AC
        R
        内部動作中を示すビジーフラグ(BF)およびアドレスカウンタの内容を読み出す。
        0102H
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        Write Data
        W
        DD RAMまたはCG RAMにデータを書き込む。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        Read Data
        R
        DD RAMまたはCG RAMにデータを読み出す。

        * I/D ・・・ '1' : インクリメント '0' : デクリメント * S ・・・ '1' : 表示のシフトを行う '0' : 表示のシフトを行わない
        * S/C ・・・ '1' : 表示のシフト '0' : カーソルの移動 * R/L ・・・ '1' : 右シフト
        * DL ・・・ '1' : 8bit '0' : 4bit * N ・・・ '1' : 2行目 '0' : 1行目
        * F ・・・ '1' : 5 x 10ドット '0' : 5 x 7ドット * BF ・・・ '1' : 内部動作中 '0' : インストラクション受付可
        * DD RAM ・・・ 表示データRAM * CG RAM ・・・ キャラクタジェネレータRAM
        * Acc ・・・ CG RAMのアドレス * Add ・・・ DD RAMのアドレス、カーソル番地に対応する
        * AC ・・・ DD RAM、CG RAMの両方に用いるアドレスカウンタ
        * Writeデータ , Readデータ ・・・ 以下の文字コード表を参照

        Table.7_d_1_2 文字コード表

      2. モータパワー制御モジュール
        Table.7_d_2 モータパワー制御モジュールのソフトウェアビジビリティ
        アドレス
        D15
        D14
        D13
        D12
        D11
        D10
        D9
        D8
        D7
        D6
        D5
        D4
        D3
        D2
        D1
        D0
        R/W
        機能説明
        0110H
        * * * * * * * * L26 L25 L24 L23 L22 L21 L20 LD W
        方向データ、速度データから方向信号、PWM信号を生成する。
        * * * * * * * * L26 L25 L24 L23 L22 L21 L20 LD R バッファの内容を送る。(ラッチされているか確認するため)
        0112H
        * * * * * * * * R26 R25 R24 R23 R22 R21 R20 RD W 方向データ、速度データから方向信号、PWM信号を生成する。
        * * * * * * * * R26 R25 R24 R23 R22 R21 R20 RD R
        バッファの内容を送る。(ラッチされているか確認するため)

        * L2X ・・・ 左速度データ * R2X ・・・ 右速度データ
        * LD ・・・ '1' : 左タイヤ正転 '0' : 左タイヤ逆転 * RD ・・・ '1' : 右タイヤ正転 '0' : 右タイヤ逆転

      3. ロータリーエンコーダ制御モジュール
        Table.7_d_3 ロータリーエンコーダ制御モジュールのソフトウェアビジビリティ
        アドレス
        D15
        D14
        D13
        D12
        D11
        D10
        D9
        D8
        D7
        D6
        D5
        D4
        D3
        D2
        D1
        D0
        R/W
        機能説明
        0120H
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        RY
        RX
        CS
        XY
        UL
        W
        ドーターボード上のロータリーエンコーダカウント用 IC μPD4701 の動作制御を行う
        0122H
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        D27
        D26
        D25
        D24 or D212
        D23 or D211
        D22 or D210
        D21 or D29
        D20 or D28 R
        ロータリーエンコーダのカウント値を読みこむ

        * UL ・・・ '1' : 上位バイトを選択 '0' : 下位バイトを選択 * XY ・・・ '1' : Yカウンタを選択 '0' : Xカウンタを選択
        * RX ・・・ '1' : Xカウンタのリセット * CS ・・・ '1' : REカウントデータ出力ピンをハイインピーダンスにする '0' : REカウントデータ出力ピンをアクティブにする
        * RY ・・・ '1' : Yカウンタのリセット * D2X ・・・ : ロータリーエンコーダカウント値

      4. 超音波センサ信号処理モジュール
        Table.7_d_4 超音波センサ信号処理モジュールのソフトウェアビジビリティ
        アドレス
        D15
        D14
        D13
        D12
        D11
        D10
        D9
        D8
        D7
        D6
        D5
        D4
        D3
        D2
        D1
        D0
        R/W
        機能説明
        0130H
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        21
        20
        W
        D1,D0で選択したセンサに40μsecの間送信信号を送信する。
        0132H
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        M
        R
        W
        超音波センサモジュールの割り込み信号(IRQ3)のマスク、アンマスク、リセットを行う。

        * M ・・・ '1' : 割り込み信号のマスク '0' : 割り込み信号のアンマスク * R ・・・ '1' : 割り込み信号のリセット

      5. タッチセンサ、赤外線センサ、パワーオン信号処理モジュール
        Table.7_d_5 タッチセンサ、赤外線センサ、パワーオン信号処理モジュールのソフトウェアビジビリティ
        アドレス
        D15
        D14
        D13
        D12
        D11
        D10
        D9
        D8
        D7
        D6
        D5
        D4
        D3
        D2
        D1
        D0
        R/W
        機能説明
        140H
        PO
        '0'
        '0'
        TS5
        TS4
        TS3
        TS2
        TS1
        '0'
        '0'
        IRS6
        IRS5
        IRS4
        IRS3
        IRS2
        IRS1
        R
        POはパワーオン信号、TS*はタッチセンサ、
        IRS*は赤外線センサの状態をそれぞれ示す。
        0142H
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        M
        R
        W
        TIP_Mの割り込み信号(IRQ6)のマスク、アンマスク、リセットを行う。

        * PO , TS* , IRS* ・・・ '1' : ON '0' : OFF * M ・・・ '1' : 割り込み信号のマスク '0' : 割り込み信号のアンマスク
        * R ・・・ '1' : 割り込み信号のリセット

  3. 外部出力ピンの位置および機能
  • ドータボード
    1. 外形
      図6.4.1 ドータボード外形図

    2. ブロック図

      図6.4.2 ドータボードブロック図

    3. 各ブロックの機能
      1. LCDコントラストアドジャスト回路 : ボリウムを用いてLCDボードの液晶ディスプレイのコントラストアドジャストを行う。また、その他の信号を素通りさせることでFPGAボードのジャンパとしての機能を持つ。
      2. パワーオン信号処理回路 : PDボードから送られてくる駆動系電源ON信号を用いてフォトカプラを動作させ、その出力信号をパワーオン信号としてFPGAボードに出力する。
      3. 超音波センサ選択回路 : マルチプレクサの制御信号に超音波センサ選択信号を入れることにより、ATLMIRSの4つの超音波センサとFPGAボードの超音波センサ信号処理モジュールの接続制御を行う。
      4. タッチセンサ入力チャタリング除去回路 : タッチセンサ(マイクロスイッチ)から入力されるスイッチ入力のチャタリング除去を行いタッチセンサ信号としてFPGAボードに出力する。
      5. モータパワーコントロール信号処理回路 : FPGAボードからオープンコレクタ出力として送られてくるMPC信号に抵抗を介すことで、MPCボードのフォトカプラを動作させる。

    4. タイミングチャート
      図6.4.3 ドータボードタイミングチャート図

    5. 主要部品
      表6.4.1 MIRS0002 ドーターボード主要部品表
      番号 品名 ドキュメント番号/商品名 E/C 数量 単位 備考
      IC2 マルチプレクサ 4052 E 1
      IC3,IC4 RS-フリップフロップ 74LS279 E 2
      IC5 フォトカプラ PC817 E 1
      R1 〜 R5 抵抗 330Ω E 5
      R6,R7 ラダー抵抗 1kΩ x 8 E 2
      BR1 可変抵抗 100kΩ E 1
      C1 〜 C4 積層セラミックコンデンサ 104 E 4
      DB_JP1A,B,C ジャンパコネクタ 20pin x 1 E 3
      DB_JP2A,B ジャンパコネクタ 14pin x 1 E 2
      DB_PD 3pin コネクタ MOLEX5046-03A E 1
      DB_IRS1 〜 DB_IRS6 3pin コネクタ MOLEX5046-03A E 6
      DB_TS1 〜 DB_TS6 3pin コネクタ MOLEX5046-03A E 6
      DB_REX,DB_REY 4pin コネクタ MOLEX5046-04A E 2
      DB_MPC 5pin コネクタ MOLEX5046-05A E 1
      DB_USS1 〜 DB_USS4 5pin コネクタ MOLEX5046-05A E 4

    6. 製造仕様書ツリー ドータボード基板製造仕様書ツリー
      • ドータボード基板製造仕様書
        • ドータボード基板組み立て図
          • ドータボード PWD(基板)
            1. 両面フェノール基板(200×150)(購入品)
            2. CAMデータ
          • IC、抵抗などの部品
          • 改造仕様書
            1. 電源ボード外形改造図
            2. 電源ボードパターン切断図
            3. 電源ボード布線表
        • ドータボード基板取扱説明書
          • ドータボード回路図
          • ドータボード基板外形図
          • ドータボード基板パターン図
        • ドータボード基板試験仕様書
          • ドータボード回路図
          • ドータボード基板外形図
          • ドータボード基板パターン図

    7.消費電力

    回路系平均消費電力:
    回路系最大消費電流:4[A]
    モーター駆動部分:1505×2=3010[mA]

    関連文書