MIRS9802 MMI Interface

沼津高専電子制御工学科

	MMI Interface調査報告書
	MIRS9802-TECH-0001

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改訂内容

提出先

A01

1998.12.20

村木

川端

初版

１．ＭＭＩボードの概要

マンマシンインターフェイスボード（Man-Machine Interface Board,以下MMIボード) は、MIRS内部の状態を使用者に伝える役割を持っている。具体的な機能としては、

7-seg LED x4
Green,Red LED
押しボタンスイッチ
4-bitディップスイッチ

がある。また、MMIボードはフロントボード、メインボードに別れており、メインボードにはIC類、フロントボードにはLED,スイッチなどが実装され、それぞれはコネクタでつながっている。

(以下http://www2.denshi.numazu-ct.ac.jp/mirs/m3db/kaihatu/seisaku/elec/ka_main.htmより引用

パルス点灯発生回路

桁選択回路

ＬＥＤ駆動回路

４ビットディップロータリスイッチ信号処理回路

勝敗判定信号処理回路

データラッチＯＮ／ＯＦＦ及びデータ処理回路

チャタリング防止回路

各部の機能

7-seg LED

４つの7-seg LEDには、桁選択信号が2bit、データ信号が4bit入力される。たとえば、桁選択に01、でーたに1001を入力すると、1番目のLEDに”９” が表示されるという仕組みである。何故このような方式を取ったかというと、４つの7-seg LEDにそれぞれデータ信号を4bitとったとすると、4x4で 16bit必要になる。これではポートを使い過ぎてしまうので、このような方式をとってある。
また、信号の流れとしては、桁選択信号は桁選択回路に、データ信号は振り分けられた LEDのデコーダに入る。デコーダに入った信号は、デコーダのラッチ機能によって内部に保持される。 LEDをすべて同じに点灯させると、電流を食う（0.56A)ので、計算機の授業でやったようなパルス発生回路を用いて、高速で一つづつ点灯させる事によって、使用電流を１／４に減らしている。

図２パルス点灯用信号回路
7-seg LEDの使用用途としては、

赤外線、超音波、タッチセンサの状態表示
自機座標、方向表示
モード表示
ポスト獲得数表示
試験中の各種表示
デバッグの際の状態表示

など様々なものがあげられる。

Green , Red LED

この2つのLEDは、ちょっとした情報を表示するのに使用される。回路としては、各LED1つの入力信号をオープンコレクタNOTゲートに入力し、LEDを駆動させる。用途は、常時点滅させて異常がないか確認したり、7-seg LEDの補助に使ったりする。

押しボタンスイッチ

押しボタンスイッチの信号は、チャタリング除去回路を通して出力される。用途としては、割り込みを人工的に発生させたり、強制停止させたりなど、様々な用途に使用できる。

4ビットディップスイッチ

このスイッチの信号は、直接4つのポートに送られる。用途としては、試験モードや予選モード、本戦モードなどモードの変更などが考えられる。また、動作経路などで、様々なルートを用意してそれを切り替えたり、ポストの数を登録したりもできる。

3.使用ポートについて

各LED　SWITCH類が使用するポートを次に示す。

http://www2.denshi.numazu-ct.ac.jp/mirs/m3db/kaihatu/document/vpro/spec/soturonn.htmからの引用
ＣＯＮ１

　ピン番号方向※ 　　　　内容　ピン番号方向※ 　　　　内容

　１　← Vcc ２１　－ GND

　２　→ Handshake 1　２２（PB0）　→ 4??????¨???????ON/OFF(0)

　３未使用 TIN ２３　－ GND

　４　← Handshake 2　※※ ２４（PB1）　→ 4??????¨???????ON/OFF(1)

　５　← TOUT ２５　－ GND

　６（PA0）　← 7Seg.-Led.data(0) ２６（PB2）　→ 4??????¨???????ON/OFF(2)

　７　－ GND ２７　－ GND

　８（PA1）　← 7Seg.-Led.data(1) ２８（PB3）　→ 4??????¨???????ON/OFF(3)

　９　－ GND ２９　－ GND

１０（PA2）　← 7Seg.-Led.data(2) ３０（PB4）　← テスト信号入力

１１　－ GND ３１　－ GND

１２（PA3）　← 7Seg.-Led.data(3) ３２（PB5）　→ テスト信号出力

１３　－ GND ３３　－ GND

１４（PA4）　← 7Seg.-Led.選択(下位) ３４（PB6）　← 勝敗判定装置ON/OFF信号

１５　－ GND ３５　－ GND

１６（PA5）　← 7Seg.-Led.選択(上位) ３６（PB7）未使用未使用

１７　－ GND ３７　－ GND

１８（PA6）　← Red-Led.ON/OFF ３８未使用 Handshake 3

１９　－ GND ３９　← GND

２０（PA7）　← Green-Led.ON/OFF ４０　→ Handshake 4　※※※

※　　　　方向は、”←”ＣＰＵボードからメインボードへの入力
　　　　　　　　　”→”メインボードからＣＰＵボードへの出力を表す。
※※　　Handshake 2の信号は、デコーダのデータラッチのタイミング用である。
※※※　Handshake 4の信号は、押しボタンスイッチのON/OFF信号である。

ＣＯＮ２

　番号方向※ 　　　　　　　内容

１未使用未使用

２　← 勝敗判定装置ON/OFF信号

３　→ 勝敗判定装置ON/OFF信号（折り返し）

※　　　　方向は、”←”勝敗判定装置からフロントボードへの入力
　　　　　　”→”フロントボードから勝敗判定装置への出力を表す。

ＣＯＮ３（ＣＯＮ４）

番号方向※ 　　　　　　内容番号方向※ 　　　　　　　内容

　１未使用未使用３１未使用未使用

　２未使用未使用３２未使用未使用

　３未使用未使用３３　－ GND

　４　← 押しボタンスイッチON/OFF信号３４　→ 7Seg.-Led.1信号(a)

　５　← 押しボタンスイッチON/OFF信号３５　→ 7Seg.-Led.1信号(g)

　６　－　 GND ３６　→ 7Seg.-Led.1信号(f)

　７未使用未使用３７　→ 7Seg.-Led.1信号(b)

　８未使用未使用３８　→ 7Seg.-Led.1信号(c)

　９　← ３ピンコネクタ（３）３９　→ 7Seg.-Led.1信号(d)

１０　← ３ピンコネクタ（２）４０　→ 7Seg.-Led.1信号(e)

１１未使用未使用４１未使用未使用

１２　－ GND ４２未使用未使用

１３　← 4??????¨???????ON/OFF（３）４３　－ GND

１４　← 4??????¨???????ON/OFF（２）４４　→ 7Seg.-Led.2信号(a)

１５　← 4??????¨???????ON/OFF（１）４５　→ 7Seg.-Led.2信号(g)

１６　← 4??????¨???????ON/OFF（０）４６　→ 7Seg.-Led.2信号(f)

１７　－ Vcc ４７　→ 7Seg.-Led.2信号(b)

１８　→ Green-Led.ON/OFF信号４８　→ 7Seg.-Led.2信号(c)

１９　－ Vcc ４９　→ 7Seg.-Led.2信号(d)

２０　→ Red-Led.ON/OFF信号５０　→ 7Seg.-Led.2信号(e)

２１未使用未使用５１未使用未使用

２２未使用未使用５２未使用未使用

２３　－ GND ５３　－ GND

２４　→ 7Seg.-Led. 0信号(a) ５４　→ 7Seg.-Led.3信号(a)

２５　→ 7Seg.-Led. 0信号(g) ５５　→ 7Seg.-Led.3信号(g)

２６　→ 7Seg.-Led. 0信号(f) ５６　→ 7Seg.-Led.3信号(f)

２７　→ 7Seg.-Led. 0信号(b) ５７　→ 7Seg.-Led.3信号(b)

２８　→ 7Seg.-Led. 0信号(c) ５８　→ 7Seg.-Led.3信号(c)

２９　→ 7Seg.-Led. 0信号(d) ５９　→ 7Seg.-Led.3信号(d)

３０　→ 7Seg.-Led. 0信号(e) ６０　→ 7Seg.-Led.3信号(e)

※　　　　方向は、”←”フロントボードからメインボードへの入力
　　　　　　　　　”→”メインボードからフロントボードへの出力を表す。

4.ソフトからの見えかた

ソフトウェアからの見えかたを示す。・Ａポート

　Address

Read or

Write

Data

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

　内容

　ＦＤＦＣ１１

________

Write

________

Write

________

Write

　・

Write

GD RD C1 C0 DA DB DC DD

_______________________________

0 0 * * * * * *

0 1 * * * * * *

1 0 * * * * * *

1 1 * * * * * *

_______________________________

* * 0 0 * * * *

* * 0 1 * * * *

* * 1 0 * * * *

* * 1 1 * * * *

_______________________________

* * * * 0 0 0 0

　　　　　　　　・

* * * * 1 0 0 1

GD:Grren????°??選択

RD:Red????°??選択

C1:7SEG-LED選択（上位）

C0:7SEG-LED選択（下位）

DA:7SEG-LED Data信号（A)

DB:7SEG-LED Data信号 (B)

DC:7SEG-LED Data信号 (C)

DD:7SEG-LED Data信号 (D)

_________________________

Gren????°??消灯

Red????°??消灯

Green????°??消灯

Red????°??点灯

Green????°??点灯

Red????°??消灯

Green????°??点灯

Red????°??点灯

_________________________

2⁰の7SEG-LEDを選択

2¹の7SEG-LEDを選択

2²の7SEG-LEDを選択

2³の7SEG-LEDを選択

_________________________

D5,D4で選択した7SEG-LED

に０を表示させる。

　　　　　　・

D5,D4で選択した7SEG-LED

に９を表示させる。

・Ｂポート

　Address

Read or

Write

　　　　Data

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

　　　内容

　ＦＤＦＣ１３

________

Read

________

Read

________

Read

________

Write

________

Read

　・

　・　　　・　　

Read

PB SH TO TI S3 S2 S1 S0

________________________________

0 * * * * * * *

1 * * * * * * *

________________________________

* 0 * * * * * *

* 1 * * * * * *

________________________________

* * 0 * * * * *

* * 1 * * * * *

________________________________

* * * 0 * * * *

* * * 1 * * * *

________________________________

* * * * 0 0 0 0

　　　　　　　　・

* * * * 1 1 1 1　　　　　　　　

PB:押し????????ON/OFF信号

SH:勝敗判定装置ON/OFF信号

TO:テスト信号出力

TI:テスト信号入力

S3:4bit????ON/OFF信号

S2:4bit????ON/OFF信号

S1:4bit????ON/OFF信号

S0:4bit????ON/OFF信号

__________________________

押し????????OFF信号

押し????????ON信号

__________________________

勝敗判定装置ON信号

勝敗判定装置OFF信号

__________________________

テスト信号の出力OFF

テスト信号の出力ON

__________________________

テスト信号の入力OFF

テスト信号の入力ON

__________________________

4bit????によって００００

（0:10進）が入力

　　　　　・

4bit????によって１１１１

(15:10進）が入力

5.ハードウェア関数

　ハードウェア関数を次に示す。
http://www2.denshi.numazu-ct.ac.jp/mirs/m3db/kaihatu/tool/kiki/soft/hfl/mmi.htmからの引用

int dipsw_data();
void mmi_init();
void led_set();
void led_on();
void btn_disable_int();
void btn_enable_int();
int pow_chk();
押しボタンスイッチの割り込み

関数	int dipsw_data();
機能	4bitディップスイッチ又はロータリースイッチの値の取得
引数	なし
戻り値	スイッチの値

関数	void mmi_init();
機能	MMI/Fの初期化
引数	なし
戻り値	なし

関数	void led_set(int n,int d);
機能	7seg.LEDに数字を表示する
引数	int n:表示するLEDの番号 int d:表示する数字
戻り値	なし

関数	void led_on(int n);
機能	RED又はGREEN LEDを点灯、消灯する
引数	int n:点灯するLED GREEN : 緑　RED : 赤　GREEN\|RED : 両方　OFF : 消灯
戻り値	なし

関数	void btn_disable_int();
機能	押しボタンスイッチの割り込み禁止
引数	なし
戻り値	なし

関数	void btn_enable_int();
機能	押しボタンスイッチの割り込み許可
引数	なし
戻り値	なし

関数	int pow_chk();
機能	電源の状態のチェック
引数	なし
戻り値	1 : システム稼働中 0 : 非稼働中

押しボタンスイッチの割り込みについて

sys5(*,1,BTN_INT_VCT,0,0);

上記のように割り込みタスク登録しbtn_enable_int();を呼び出すことにより可能になる。
割り込み時の処理はinterrupt void intt**()の中に書くようにする。

ピン番号	方向※	内容	ピン番号	方向※	内容
１	←	Vcc	２１	－	GND
２	→	Handshake 1	２２（PB0）	→	4??????¨???????ON/OFF(0)
３	未使用	TIN	２３	－	GND
４	←	Handshake 2　※※	２４（PB1）	→	4??????¨???????ON/OFF(1)
５	←	TOUT	２５	－	GND
６（PA0）	←	7Seg.-Led.data(0)	２６（PB2）	→	4??????¨???????ON/OFF(2)
７	－	GND	２７	－	GND
８（PA1）	←	7Seg.-Led.data(1)	２８（PB3）	→	4??????¨???????ON/OFF(3)
９	－	GND	２９	－	GND
１０（PA2）	←	7Seg.-Led.data(2)	３０（PB4）	←	テスト信号入力
１１	－	GND	３１	－	GND
１２（PA3）	←	7Seg.-Led.data(3)	３２（PB5）	→	テスト信号出力
１３	－	GND	３３	－	GND
１４（PA4）	←	7Seg.-Led.選択(下位)	３４（PB6）	←	勝敗判定装置ON/OFF信号
１５	－	GND	３５	－	GND
１６（PA5）	←	7Seg.-Led.選択(上位)	３６（PB7）	未使用	未使用
１７	－	GND	３７	－	GND
１８（PA6）	←	Red-Led.ON/OFF	３８	未使用	Handshake 3
１９	－	GND	３９	←	GND
２０（PA7）	←	Green-Led.ON/OFF	４０	→	Handshake 4　※※※

番号	方向※	内容
１	未使用	未使用
２	←	勝敗判定装置ON/OFF信号
３	→	勝敗判定装置ON/OFF信号（折り返し）

番号	方向※	内容	番号	方向※	内容
１	未使用	未使用	３１	未使用	未使用
２	未使用	未使用	３２	未使用	未使用
３	未使用	未使用	３３	－	GND
４	←	押しボタンスイッチON/OFF信号	３４	→	7Seg.-Led.1信号(a)
５	←	押しボタンスイッチON/OFF信号	３５	→	7Seg.-Led.1信号(g)
６	－	GND	３６	→	7Seg.-Led.1信号(f)
７	未使用	未使用	３７	→	7Seg.-Led.1信号(b)
８	未使用	未使用	３８	→	7Seg.-Led.1信号(c)
９	←	３ピンコネクタ（３）	３９	→	7Seg.-Led.1信号(d)
１０	←	３ピンコネクタ（２）	４０	→	7Seg.-Led.1信号(e)
１１	未使用	未使用	４１	未使用	未使用
１２	－	GND	４２	未使用	未使用
１３	←	4??????¨???????ON/OFF（３）	４３	－	GND
１４	←	4??????¨???????ON/OFF（２）	４４	→	7Seg.-Led.2信号(a)
１５	←	4??????¨???????ON/OFF（１）	４５	→	7Seg.-Led.2信号(g)
１６	←	4??????¨???????ON/OFF（０）	４６	→	7Seg.-Led.2信号(f)
１７	－	Vcc	４７	→	7Seg.-Led.2信号(b)
１８	→	Green-Led.ON/OFF信号	４８	→	7Seg.-Led.2信号(c)
１９	－	Vcc	４９	→	7Seg.-Led.2信号(d)
２０	→	Red-Led.ON/OFF信号	５０	→	7Seg.-Led.2信号(e)
２１	未使用	未使用	５１	未使用	未使用
２２	未使用	未使用	５２	未使用	未使用
２３	－	GND	５３	－	GND
２４	→	7Seg.-Led. 0信号(a)	５４	→	7Seg.-Led.3信号(a)
２５	→	7Seg.-Led. 0信号(g)	５５	→	7Seg.-Led.3信号(g)
２６	→	7Seg.-Led. 0信号(f)	５６	→	7Seg.-Led.3信号(f)
２７	→	7Seg.-Led. 0信号(b)	５７	→	7Seg.-Led.3信号(b)
２８	→	7Seg.-Led. 0信号(c)	５８	→	7Seg.-Led.3信号(c)
２９	→	7Seg.-Led. 0信号(d)	５９	→	7Seg.-Led.3信号(d)
３０	→	7Seg.-Led. 0信号(e)	６０	→	7Seg.-Led.3信号(e)

目次

１．ＭＭＩボードの概要

各部の機能

7-seg LED

Green , Red LED

押しボタンスイッチ

4ビットディップスイッチ

3.使用ポートについて

4.ソフトからの見えかた

5.ハードウェア関数