図２ I/Oアドレスシャント割り振り
| 沼津高専 電子制御工学科 | |||||||
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| 改訂記録 | |||||||
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| 版数 | 作成日 | 作成者 | 承認 | 改訂内容 | 提出先 | ||
| A01 | 1998.12.14 | 渡邉 | 小澤 | 初版 | |||
I/OボードというものはI/Oのアドレスなどを設定しているところである。
MIRSではVIPC310を使用する。
また、そのボードの上にはＩＰ－Ｄｉｇ．４８というボードとロータリーエンコーダボードが乗っている。
VIPC310について
| 名称 | VIPC310 |
| メモリサイズ |
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| IPのメモリ配置 | Ａ２４／Ｄ１６ |
| 搭載可能なIPの数 |
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| IPのI/O配置 | Ａ１６／Ｄ１６ |
| I/Oサイズ | ５１２[Byte] |
| VMEbusへの割り込み | IRQ1,2,4,5が使用可能 |
| I/Oの接続 | ２つの５０ピンコネクタ 長さ１００インチまでのフラットケーブル |
| 前面の指示器 | ２つのGreen LED |
| ボードのバッテリ | ３．３[V]のリチウム電池１６５[mA]ならば１時間流せる。 |
| 電源要求事項 |
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| 使用環境 | 温度０度～７０度 湿度５％～９５％（結露しない程度） |
| サイズ |
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VIPC310の機能概要
VIPC310の仕様書より
1.VIPC310の構造描写
VIPC310は、基準寸法のI/O構成成分の種のIPの一部である。IPキャリアとしてVIPC310は機械的な支援と、電気的な接合を、2つのシングルハイトIPか、1つのダブルハイトIPに供給する。VIPC310の外観図は、下記の図1である。
インプット/アウトプット、メモリ、割り込みの働きを持つ。ボード上でのバッテリーによるバックアップが可能である。
VIPC310は、3U(シングルハイト)の要素によってVMEbus Specification C.1(IEEEにより、P1014/D1.2または、IEC821busとしても知られている。)と結合する。IPキャリアは、DMAボードや、68020処理装置を乗せると(6U(ダブルハイト)でも可)様々な機能を利用できる。IPキャリアは、他の標準的なIndustrybusでの利用もできる。
VIPC310は、IP Logicの接合方法に従う。IPは互いに、VIPC310の前面を通って50ピンのフラットケーブルによって接合される。二つのIPは、"A"及び"B"と名付けられている。インタフェースの接合は、基準寸法で、ケーブルでつながれたシステムであれば、IPキャリア上にディレクトリを添え付けられる。接合ケーブルルは、VMEのシャーシから、VIPC310を動かさずに、差し込み、引き抜きができる。IPは、I/Oからの信号に依らずに、ON/OFFができる。
どんなときでも、IPは、グリーンフロントパネルの指示器が点灯していれば、VMEbusから、アクセスされる。二つの表示器があり、一つづつ、相互のIPに用いられる。どのアクセスに対しても、活動の指示を明確にする為に、一つ又は複数の関係のあるLEDを点灯させる(約三分の一秒間)。
ボード上のリチウムバッテリは、こういった機能を利用するIPの為のバックアップ用として用いられる。尚、バッテリは、VMEbus+5 又は、STDBYラインかを選択して使用できる。通常、バッテリの補佐作用は、スティックRAMと、日時計に使用される。
IPのI/Oは、VMEbusA16/D16空間中に位置する。使用者と、管理者のアクセスは共に、読み取り、修正、書き込み(テスト/セット)の作業を受ける。相互のIP上にあるI/O空間は、IPの詳細書によって、16ビットのワードが64個と決められている。相互のIPが、64語を占有するPROMの搭載ができる。こうして、二つのIPのA及びBは、ShortI/O空間のVMEbusシステムの64[KB]中、512バイトを占有する。
割り込みは、全面的に、指示を受ける。相互のIPは、二つに分割された割り込み要求により、動作を行う。VIPC310は、VMEbusのIRQ1,3,4,6の支援をする。割込み要求を受けた相互のIPは、自身に8ビットのVECTORを供給しなければならない。このVECTORは、VMEbusに受け取りを知らせるサイクルで、割込みバス間に供給される。
VIPC310は、VMEbusBERRの操作を受けない。ソフトウェア上の、意味の無いアクセスは、動作していないCPUボード上の停止回路バスによって、停止される。
パワーアップ、パワーダウン、バスリセット関数は、全面的にサポートされている。
VIPC310は、5,12,-12［ｖ］の電源をLC piフィルタを通して、相互のIPに供給する。これは、精密なディジタル作用とともに、アナログの使用を可能にしている。
2.I/Oｱﾄﾞﾚｽの設定法
VIPC310上のI/Oのアドレス設定法は、二つの要素により決まる。一つは、ボードのベースアドレスである。 二つめは、サブスペースに要求されるアクセスと、IPのオフセットである。ベースアドレスの設定方法は、以下で説明する様に、四つのサブスペースと、それらのオフセットによって決められる。
VIPC310は、VMEbusの"Short I/O又は、A16/D16空間中に、512バイトを占める。 これは、IP空間と、相互のIPのI/O間の16ビット*64ワードからなっている。ボードのベースアドレスは、八個のシャント及び、ジャンパーによって設定される。このブロック配置の模様は、下記の図３に示されている。
シャントは接合されると、アドレスラインに"0"を与える。シャントは開放されると、アドレスラインに"1"を与える。例えば、7つのシャントの全てが接合された時には、$0000と言うベースアドレスが創造される。7つのシャントの全てが開放された時には、$FE00と言うベースアドレスが創造される。アドレスラインに対するシャントの位置の関係は、図2のチャートに示されている。
I/Oのベースアドレスのシャントは、メモリが使える状態であれば、VIPC310によってメモリーベースアドレスの選択もできる。例えば、I/Oのベースアドレスを$6000(A16空間中)とするなら、メモリーベースアドレスは、$600000(A24空間中)となる。
VIPC310では、図3に示される様に、I/Oベースアドレスに、$6000をセットしたものが送信される。
VIPC310がVMEbus空間のA16中に占める512バイトは、四つのサブスペースに分割される(下記図4参照)。
相互のIPは、128バイト(&H$80バイト)のI/O空間に一語16ビットの空間を64個持つ。大半のIPは、ロウオーダーの時や奇数バイトでのみ使用される。これらのIPによってバイトは、$1,$3等のオフセットの位置をアクセスする。このI/Oの奇数バイトは標準型のVMEbusと68000等の演算処理装置で与えられる。大半のIPは、I/O空間に割り当てられた全てのバイトを使用することはできない。
相互のIPは、使用していないバイトでデコードをすることが出来る場合もある。使用していない空間へのアドレス指定は、回路的なCPUバスタイムアウトを侵害することからVMEbus BERRを起こすだろう。もしこのCPUの機能を止めたいならば、使用していない空間へのアドレス指定をする時や、IPの空間にに差し込まない時、VMEbusは"ハング"する。
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| サブスペースアドレス | サブスペース |
| I/Oベース+$0000 | IPA、I/Oスペース |
| I/Oベース+$0080 | IPA、IDスペース |
| I/Oベース+$0100 | IPB、I/Oスペース |
| I/Oベース+$0180 | IPB、IDスペース |
1つのIPは、そのI/O空間内に偶数バイトを使えるかどうかわからない。もし、使えないならそれは、偶数バイトのアクセスに反応するかできるかわからない。IPは、readとwrietで異なるマップを持っている。CPUのバスタイムアウト機能の用途は、起こりうる無効なアクセスを試し、見つけ出す事を委ねられる。
相互のIPは、ID PROMを持つ必要がある。このIDPROMは、最少32バイトである。それは、大きいだろう。ID PROMは、IPに関する決められた情報を与え、それは、IndustryPack Specific ationに定義されている。この情報は、IPのメーカー、モデルコード、改訂版レベルの製造に含まれる。それには、ドライバの同じ物であると確認するコード、調整情報も含まれるだろう。ID PROMの、左のオーバースペースは、エンドユーザー、システムの積算器のために情報を加える事で利用される。
ID PROMは、代表的に自動構成、自動計測、改訂版保守の為のソフトウェアとして使われる。加えて構成された機能は、使用できる。ID PROMは、アクセスされる事を要求したり、それらの情報がホストソフトウェアで使われる事もない。しかし、ID PROMが臨界目盛や、構成情報を含んでいるとしたら、ソフトウェアの使用方は非常に促進される。
図5は、相互のID PROMの要求情報を示している。
| $3F 2*nn+1 | user space |
| 2*nn-1 $19 | pack specific space |
| $17 | CRC |
| $15 | No of bytes used [=nn] |
| $13 | Driver ID，high byte |
| $11 | Driver ID，low byte |
| $0F | reserved ($00) |
| $0D | Revision |
| $0B | Model No |
| $09 | Manufacturer ID |
| $07 | ASCII"C" ($43) |
| $05 | ASCII"A" ($41) |
| $03 | ASCII"P" ($50) |
| $01 | ASCII"I" ($49) |
I/Oボードの設定
I/Oボードは静電気を水道の蛇口などで放電してから触るようにすること。また、使わないときは、静電気から守る袋に入れておくこと。
図１のようにI/Oボード(VIPC310)のジャンパーを設定する。(赤で記されている)
図６のようにIP-Dig.48のジャンパーをセットする。(赤で記されている)６８２３０の下にあるジャンパーは、はんだごてを使って線をはる。
図１のようにINDUSTRY PACK Aにロータリーエンコーダボード、INDUSTRY PACK BにIP-Dig.48をのせる。
詳しくは、各ボードのマニュアルを参照すること。
I/Oボード（ＩＰ－Ｄｉｇ．４８）の機能概要
ＩＰ－Ｄｉｇｉｔａｌ４８には、ＭＣ６８２３０ＰＡＲＡＬＬＥＬ ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ／ＴＩＭＥＲ（ＰＩ／Ｔ）が２個搭載されている。
ＭＣ６８２３０には、入出力ポートＡ，Ｂ，Ｃがあり、Ａ，Ｂは単方向または双方向の８ｂｉｔまたは１６ｂｉｔの入出力として使用できる。このポートはダブルバッファ内蔵である。ポートＣは、ＤＭＡ，タイマおよび割り込みの制御としても使用される。
ＰＩ／Ｔは、その内部にＴＩＭＥＲを持っているが、このＴＩＭＥＲは２４ｂｉｔのダウンカウンタを含んでいる。このタイマの基本的な使い方として、
１ Ｐｅｒｉｏｄｉｃ Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ
２ Ｓｑｕａｒｅ Ｗａｖｅ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ
３ Ｄｅｖｉｃｅ Ｗａｔｃｈｄｏｇ
等がある。１は、設定周期毎のタイマ割り込みが可能であり、２は、設定周期の方形波をＴＯＵＴより出力できる。３は、ＴＩＮが立ち上がると、設定値からカウンタがダウンしていき、ＴＩＮが立ち下がると止まる。また、ｕｎｄｅｒｆｌｏｗになると、ＴＯＵＴに一発パルスが発生する。
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ロータリーエンコーダについては、別紙参照してください.