沼津高専 電子制御工学科
FPGAボードの調査 MIRS0104-TECH-0006
改訂記録
版数	作成日	作成者	承認	改訂内容
A01	2001.12.17	森元	湯浅	初版

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1. 目的
   このドキュメントは、FPGAボードの使用方法と、使い道を調査、把握するため作ったドキュメントである。

2. 基本的な概要

   1.

   FPGAとは、PLD（Programable Logic Device)と呼ばれる購入後に論理回路を書き込める集積回路の一種で、比較的規模の大きなものを指すことが多い。またFPGAボードでは、デジタル信号しか処理できない。

   • 取扱い説明
     • FPGAボードのセット方法
     • FPGAボードが、MIRSATLM FPGAボード製造仕様書の指示に従い作成されていることを確認する。
       バックプレーンに指しこみます。
     • Maxplus2での回路情報の呼び出し方法
     • 手順
       
       • 圧縮ファイル をダウンロードします。
       • isaio.zip を適当なフォルダで解凍します。
       • 圧縮ファイルの内容
         isaio.zip には以下のファイルが入っています。
         isaio.ttf
         isaioの回路情報ファイル
     • FPGAボードへのダウンロード
     
     
   • 機能説明
     
     MIRSATLM FPGAボード超音波センサモジュールは超音波センサボードで超音波の送受信を行うためのものであり、FPGAボード内のFPGAチップに構成される。この機能を実現するためにMIRSXATLM FPGAボード超音波センサモジュールでは図のような機能構成を持つ。

3. MIRS0104のどこに使用するか
   MIRS0104ではFPGAボードを使って以下の機能を実現する。
   
   • タッチセンサ信号の処理
   • 赤外線センサ信号の処理
   • 白線センサの処理（赤外線センサの処理）
   • パワーオン信号の処理
   • 超音波センサ信号の処理
   • ロータリーエンコーダ信号の処理
   • 液晶表示ディスプレイ制御信号の処理
   • モータパワー制御信号の処理
   • ハードウェア割り込み処理
   • 上記の各入出力機能の制御

   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(白線センサ)、 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。
   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接続する。