’94MIRS V−Project

基本設計仕様書

V94-SPEC-002


初版作成者
宇佐美、海野、大村、佐藤、谷口、坪井、外山、浜崎、水野


改訂記録
項 番版 数年月日 作 成 者  改 訂 内 容 
1初 版94/7/12初版作成者
22 版94/11/25海野p9 ソフトウェアからの見え方MEMO欄の変更
33 版94/12/14水野P22 航空電子16ピンのピンアサイン改訂
44 版94/12/17宇佐美P31,33 基板のサイズ、コネクタ番号の変更
55 版94/12/24海野p9 ソフトウェアからの見え方アドレスをA0=1に変更
66 版95/1/19海野p5 回路構成図の変更
77 版95/11/19大村P25 CN8(MOLEX 5P)のピンアサイン改訂
88 版95/2/21海野p5 機能性能の表記の変更
99 版95/3/2坪井CN3のコネクタの変更とCN2のピンアサイン変更
1010 版95/3/10水野赤外線周辺回路に関する部分全変更
1111 版95/5/23長澤p31超音波センサソフトウェアビジビリティ誤記訂正


目次

    はじめに

  1.システム仕様
   1.1.システム構成
   1.2.機能性能概略
   1.3.外観図

  2.CPUボード

  3.I/Oボード
   3.1.構成
   3.2.VIPC310ボード
   3.3.IP-Digital48ボード
   3.4.IP-ロータリエンコーダボード
    3.4.1.構成
    3.4.2.機能性能
    3.4.3.外形
    3.4.4.インタフェース
      3.4.4.1.物理インタフェース
      3.4.4.2.ソフトウェアビジビリティ

  4.Man-Machineインタフェースボード
    4.1.構成
    4.2.機能性能
    4.3.外形
    4.4.インタフェース
      4.4.1.物理インタフェース
      4.4.2.ソフトウェアビジビリティ

  5.I/OSubボード
    5.1.構成
    5.2.機能性能
      5.2.1.超音波センサ回路
      5.2.2.PWM回路
      5.2.3.光センサ回路
    5.3.外形
      5.3.1.I/OSub基板
      5.3.2.超音波センサ/センサ部基板
      5.3.3.光センサ/センサ部基板
    5.4.インタフェース
      5.4.1.物理インタフェース
       5.4.1.1.超音波センサ回路
       5.4.1.2.PWM回路
       5.4.1.3.光センサ回路
      5.4.2.ソフトウェアビジビリティ
       5.4.2.1.超音波センサ回路
       5.4.2.2.PWM回路
       5.4.2.3.光センサ回路

  6.電源

  7.テストプログラム
    7.1.ITP
    7.2.TMP


はじめに

 '94V-projectでは、既製のラック(VMEラック)、CPUボード(VSBC-1)、I/Oボード(VIPC310)に対応する各種ボードの作成、及び初期診断・個別保守を目的とするテストプログラムの作成を行う。
 本ドキュメントは、各ボードの機能・インタフェース、及びテストプログラムの試験項目・プログラム構成について規定する。



1.システム仕様

1.1.システム構成

13KB


1.2.機能性能概略

詳細は各項を参照。


1.3.システム概観図

8KB



2.CPUボード

 詳細は、仕様書
  VSBC-1 Users Manual Document No.525-UM-0002
 を参照。



3.I/Oボード

3.1.構成

 I/Oボードは、VIPC310と、VIPC310上に搭載されるロータリエンコーダボード、及びIP-Digital48から構成される。

3.2.VIPC310ボード

 VIPC310ボードは、IP(IndustryPack)を二つ搭載することが出来、INPUT/OUTPUT、割り込みといった機能がある。(他にもメモリ機能、リチウムバッテリ(12〔V〕)を搭載しているが、今回は使用しない。)
 詳細は、仕様書(User Manual VIPC310)参照

3.3.IP-Digital48ボード

 IP-Digital48ボードは、VIPC310に搭載されるIP(Industry Pack)の一種で、MC68230 PARALLEL INTERFACE/TIMER(PI/T)を2個搭載している。
 詳細は、仕様書(User Manual IP-Digital48、IP-Dual PI/T)参照。

3.4.IP−ロータリエンコーダボード

3.4.1.構成

7KB

3.4.2.機能性能

 このボードは、ロータリ・エンコーダからの信号を取り込み、カウンタでカウントし、CPUの要求に応じてカウント値を出力するものである。また、タッチセンサの信号を取り込みスイッチの状態を調べ、スイッチ割込みの割込み信号を発生させるのも、このボードである。

3.4.3.外形

4KB


3.4.4.インタフェース

 1)物理インターフェース
 (i)使用コネクタ

    品名 ピン数  メーカー
 J3  173279−3  50  AMP
 J5  173279−3  50  AMP

 (ii)コネクタピンアサイン
J3
 No. 信号名 方向 内容 備考
  1   GND -- GND
  2  CLK ← Clock 8MHz
  3 BRESET* ← CPUؾ¯Ä信号
  4   D00 ←→ DATA 20
  5  D01 ←→ DATA 21
  6   D02 ←→ DATA 22
  7  D03 ←→ DATA 23
  8   D04 ←→ DATA 24
  9   D05 ←→ DATA 25
 10  D06 ←→ DATA 26
 11  D07 ←→ DATA 27
 12   D08 ←→ DATA 28 未使用
 13   D09 ←→ DATA 29 未使用
 14  D10 ←→ DATA 210 未使用
 15  D11 ←→ DATA 211 未使用
 16   D12 ←→ DATA 212 未使用
 17  D13 ←→ DATA 213 未使用
 18  D14 ←→ DATA 214 未使用
 19  D15 ←→ DATA 215 未使用
 20  BS0* ← Byte Select (下位ÊÞ²Ä) BS0*=0 (active)
 21  BS1* ← Byte Select (上位ÊÞ²Ä) BS1*=1 (negative)
 22   V- -- 電源-12V 未使用
 23   V+ -- 電源+12V 未使用
 24   Vcc -- 電源+5V
 25   GND -- GND
 26  GND -- GND
 27  Vcc -- 電源+5V
 28  PWR* ← Read*Write Select 1=Read,0=Write
 29  IDA* ← ID PROM Select 信号
 30   H1 ← high level 入力
 31 MEMSELA* ← Memory R*W Cycle 信号 未使用
 32   H2 ← high level 入力
 33 INTSELA* ← Interrupt Cycle 信号
 34   H3 ← high level 入力
 35 IOSELA* ← I/O Cycle 信号
 36   H4 ← high level 入力
 37  ADDR1 ← Address 21
 38   H5 ← high level 入力
 39  ADDR2 ← Address 22
 40   H6 ← high level 入力
 41  ADDR3 ← Address 23
 42 IRQA0*  → Interrupt 信号 (割込み level=4)
 43 ADDR4 ← Address 24
 44  IRQA1*  → Interrupt 信号 (割込み level=5) 未使用
 45  ADDR5 ← Address 25
 46   H7 ← high level 入力
 47  ADDR6 ← Address 26
 48  ACKA*  → Acknowledge
 49 +5PSTBT -- VIPC310ボードのÊÞ¯ÃØ°電源 ÃÞ°À保存用¤未使用
 50   GND -- GND
※ 方向は、本ボードへの入力信号を "←"、本ボードからの出力信号を "→" とする。
 また、 "←→" は双方向信号である。
※ 方向の " -- " は、方向を考慮する必要が無い(電源など)ことを表す。
※ 信号名の後ろの "*" は、その信号が active low 信号であることを示す。

J5
 No.  信号名 方向 内容 備考
  1   GND -- GND
  2   GND -- GND
  3   GND -- GND
  4   GND -- GND
  5   GND -- GND
  6   GND -- GND
  7   GND -- GND
  8   GND -- GND
  9   GND -- GND
 10   GND -- GND
 11   GND -- GND
 12   GND -- GND
 13   GND -- GND
 14   GND -- GND
 15   GND -- GND
 16   GND -- GND
 17   GND -- GND
 18   GND -- GND
 19   GND -- GND
 20   GND -- GND
 21   GND -- GND
 22   GND -- GND
 23   GND -- GND
 24   GND -- GND
 25   GND -- GND
 26   GND -- GND
 27 RRa ←  右ロータリ・エンコーダa相信号
 28   GND -- GND
 29  Vcc -- 電源+5V
 30   GND -- GND
 31 RRb ←  右ロータリ・エンコーダb相信号
 32   GND -- GND
 33 RLa ←  左ロータリ・エンコーダa相信号
 34   GND -- GND
 35  Vcc -- 電源+5V
 36   GND -- GND
 37 RLb ←  左ロータリ・エンコーダb相信号
 38   GND -- GND
 39 TRs* ←  右À¯Á¾Ý»ON信号 ※※
 40   GND -- GND
 41 TRr* ←  右À¯Á¾Ý»OFF信号 ※※
 42   GND -- GND
 43 TMs* ←  中央À¯Á¾Ý»ON信号 ※※
 44   GND -- GND
 45 TMr* ←  中央À¯Á¾Ý»OFF信号 ※※
 46   GND -- GND
 47 TLs* ←  左À¯Á¾Ý»ON信号 ※※
 48   GND -- GND
 49 TLr* ←  左À¯Á¾Ý»OFF信号 ※※
 50   GND -- GND
※ 方向は、本ボードへの入力信号を "←" とする。
※ 信号名の後ろの'*'は、その信号が active low信号であることを示す。
※※ タッチセンサの信号については以下の図を参照すること。
4KB
コネクタJAは、VIPC-310のコネクタで、ピンアサインは J5 と同じである。

 2)ソフトウェアビジビリティ
 (i)ソフトウェアからの見えかた

   Address

A8A7A6A5A4A3A2A1A0

Read

 /

Write

      DATA

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

       MEMO

0 x x x x 0 0 0 1  ※94/12/24改訂 Read 2726252423222120

 右Û°ÀØ¥´Ýº°ÀÞ¶³ÝÀ下位8ËÞ¯Ä

一定時間毎読む
0 x x x x 0 0 1 1

  ※94/12/24改訂

Read SF L R M 2112102928

 右Û°ÀØ¥´Ýº°ÀÞ¶³ÝÀ上位4ËÞ¯Ä

 +½²¯ÁÃÞ°À

SF:½²¯ÁÌ׸Þ ※94/11/25改訂

  (SF=L¥R¥M,active high)

L:左½²¯Á(active high)

R:右½²¯Á(active high)

M:中央½²¯Á(active high)

一定時間毎¤½²¯Á割込み時に読む

0 x x x x 0 1 0 1  ※94/12/24改訂 Read 2726252423222120

 左Û°ÀØ¥´Ýº°ÀÞ¶³ÝÀ下位8ËÞ¯Ä

一定時間毎読む
0 x x x x 0 1 1 1  ※94/12/24改訂 Read SF L R M 2112102928

 左Û°ÀØ¥´Ýº°ÀÞ¶³ÝÀ上位4ËÞ¯Ä

 +½²¯ÁÃÞ°À

SF:½²¯ÁÌ×¸Þ ※94/11/25改訂

  (SF=L¥R¥M,active high)

L:左½²¯Á(active high)

R:右½²¯Á(active high)

M:中央½²¯Á(active high)

一定時間毎¤½²¯Á割込み時に読む

0 x x x x 1 0 0 1  ※94/12/24改訂 Write (¶³ÝÀؾ¯Ä)

x x x x x x 0 1

    右Û°ÀØ¥´Ýº°ÀÞ¶³ÝÀؾ¯Ä

x x x x x x 1 0

    左Û°ÀØ¥´Ýº°ÀÞ¶³ÝÀؾ¯Ä

x x x x x x 1 1

      左右¶³ÝÀ同時ؾ¯Ä

右¶³ÝÀ読み込み後に行う

左¶³ÝÀ読み込み後に行う

½À°Ä時に行う

0 x x x x 1 0 1 1  ※94/12/24改訂 Write (割込みenable)

x x x x x x x 0

          割込み不可

x x x x x x x 1

          割込み許可

ؾ¯Ä後に行う

※ アドレスA8より上位桁は、ジャンパ設定。
※ アドレスおよびデータの "x" は、don't care を意味する。

 (ii)制御フロー例
6KB
※ 初期設定では、左右のカウンタのリセットと割り込み許可を行う。
※ カウンタを読むときには、

  1. 下位8ビット
  2. 上位4ビット
  3. リセット
の3つを連続して処理すること。



4.Man−Machine インターフェースボード

4.1.構成

4.1.1.構成図


      11KB
Man-Machine Interfaceボードは、40Pコネクタ・4桁の7SEG-LED・Green,Red−Led.・4bitスイッチ・ 押しボタンスイッチ・3Pコネクタで構成されている。


 

4.2. 機能性能

 本ボードの機能は、CPUボードと人との間をつなぎ、マシンの状態や、各種測定データの表示及び、人からの命令をCPUボードに伝えることを目的とする。


4.3 外形

4.3.1 外形図


4KB


4.3.2 概観図


4KB


4.4 インタ−フェース

4.4.1 物理インターフェース

 (i) ピンアサイン 
No.(Îß°Ä番号)  方向            内容
  1  ←   Vcc
  2 未使用  PI/T 68230 Handshake
  3  →  TIN
  4 未使用  PI/T 68230 Handshake
  5  ←  TOUT
  6(PA0)  ←  7SEG-LED データ信号(20)
  7  −  GND
  8(PA1)  ←  7SEG-LED データ信号(21)
  9  −  GND
 10(PA2)  ←  7SEG-LED データ信号(22)
 11  −  GND
 12(PA3)  ←  7SEG-LED データ信号(23)
 13  −  GND
 14(PA4)  ←  7SEG-LED 選択信号(下位)
 15  −  GND
 16(PA5)  ←  7SEG-LED 選択信号(上位)
 17  −  GND
 18(PA6)  ←  RED-Led. ON/OFF信号
 19  −  GND
 20(PA7)  ←  Green-Led. ON/OFF信号
 21  −  GND
 22(PB0)  →  4bitスイッチ ON/OFF信号(20)
 23  −  GND
 24(PB1)  → 4bitスイッチ ON/OFF信号(21)
 25  −  GND
 26(PB2)  →  4bitスイッチ ON/OFF信号(22)
 27  −  GND
 28(PB3)  →  4bitスイッチ ON/OFF信号(23)
 29  −  GND
 30(PB4)  ←  テスト信号入力
 31  −  GND
 32(PB5)  →  テスト信号出力
 33  −  GND
 34(PB6)  ←  勝敗判定装置 ON/OFF信号
 35  −  GND
 36(PB7)  →  押しボタンスイッチ ON/OFF信号
 37  −  GND
 38 未使用  PI/T 68230 Handshake
 39  ←  Vcc
 40 未使用  PI/T 68230 Handshake

 (ii) 3Pコネクタ(勝敗判定装置より)(CN2)
Pin番号(Îß°Ä番号)  方向         内容
Pin1 未使用  未使用
Pin2 MMIへ Vsig(スタートから勝敗判定SWが押されるまで+5Vが出力される。)
Pin3 勝敗判定装置へ GND

 (iii) ピンの名称
  CN1:航空電子  (PS−40PE−D4T1−PN1:5.9×51.80(mm)
  CN2:MOLEX (5046−03A) :7.0×13.3 (mm)


4.4.2 ソフトウェアビジビリティ

 1) Aポート
 Address

Read or

Write

Data

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

 内容
 FDFC11

________

Write

Write

Write

Write

________

Write

Write

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:GrrenÀÞ²µ°ÄÞ選択

RD:RedÀÞ²µ°ÄÞ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)

_________________________

GrenÀÞ²µ°ÄÞ消灯

RedÀÞ²µ°ÄÞ消灯

GreenÀÞ²µ°ÄÞ消灯

RedÀÞ²µ°ÄÞ点灯

GreenÀÞ²µ°ÄÞ点灯

RedÀÞ²µ°ÄÞ消灯

GreenÀÞ²µ°ÄÞ点灯

RedÀÞ²µ°ÄÞ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。

  2)Bポート
 Address Read or

Write

    Data

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

   内容
 FDFC13

________

Read

Read

________

Read

Read

________

Read

Read

________

Write

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ÎÞÀݽ²¯ÁON/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

S3:4bit½²¯ÁON/OFF信号

S2:4bit½²¯ÁON/OFF信号

S1:4bit½²¯ÁON/OFF信号

S0:4bit½²¯ÁON/OFF信号

__________________________

押しÎÞÀݽ²¯ÁOFF信号

押しÎÞÀݽ²¯ÁON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

__________________________

4bit½²¯Áによって0000

(0:10進)が入力

     ・

   ・

4bit½²¯Áによって1111

(15:10進)が入力

 3) 制御フロー
5KB



5. I/Osubボード

5.1. 構成

 I/O Subボードは、超音波センサ回路、PWM回路、赤外線センサ回路の3つの回路を搭載した回路である。
 各回路の構成を以下に示す。

5.1.1. 超音波センサ回路

9KB


5.1.2. PWM回路

7KB


5.1.3. 赤外線センサ回路


5.2. 機能性能

5.2.1. 超音波センサ回路

 この回路は指定した超音波センサから超音波を送信させ、受信するまでの時間をカウント値として測定するものである。
センサ選択信号を出力すると同時に出てくる信号をトリガとして用い、0.35msに引き伸ばし、それから40kHzの超音波を作り出し、送信する。 一定時間内に反射波を受信できなければカウンタはアンダーフロー信号を出力し受信信号、又はアンダーフロー信号をは割込み要求信号となり、データを読み込ませる機能を持つ。


5.2.2. PWM回路

 この回路は、モータを制御する信号であるPWM信号を作り出し、方向データと共に 出力する回路である。右速度・方向データは68230のportAから、左速度・方向データは portBから送られてくる。68230のToutからは、200[kHz]のCLKを得る。これと速度データ の比較によりPWM信号を形成している。


5.2.3. 赤外線センサ回路

 赤外線センサ回路は、赤外線センサ信号処理回路と外部回路である赤外線周辺回路から成る。この回路は、赤外線周辺回路内の受光素子から送られてくるHorLの信号を処理し、信号に状態変化がおきた時に、割り込み要求信号をMPUに送る機能を有し、またそ のときの各受光素子の状態は後述のレジスタを読むことにより得る。


5.3. 外形

5.3.1. I/O Sub基板


6KB


5.3.2. 超音波センサ/センサ部基板


3KB


5.3.3.赤外線センサ/センサ部基板

 赤外線周辺回路
2KB


5.4. インタフェース

5.4.1. 物理インタフェース

 1) CN1(Bus CN)
 2) CN2(68230)
*68230から本ボードへの方向は”→”で表す。
No. ピン名称 方向  信号 No. ピン名称 方向   信号
50 PA 0 → 右PWM方向ÃÞ°À 25   PA0 ← 超音波¾Ý»選択信号
49 PA 1 → 右速度ÃÞ°À20ËÞ¯Ä 24   PA1 ← 超音波¾Ý»選択信号
48 PA 2 → 右速度ÃÞ°À21ËÞ¯Ä 23   PA2 → アンダフロー信号
47 PA 3 → 右速度ÃÞ°À22ËÞ¯Ä 22   PA3 → 未使用
46 PA 4 → 右速度ÃÞ°À23ËÞ¯Ä 21   PA4 → ¾Ý»選択信号(T)
45 PA 5 → 右速度ÃÞ°À24ËÞ¯Ä 20   PA5 → ¾Ý»選択信号(T)
44 PA 6 → 右速度ÃÞ°À25ËÞ¯Ä 19   PA6 → 未使用
43 PA 7 → 右速度ÃÞ°À26ËÞ¯Ä 18   PA7 → 未使用
42 PB 0 → 左PWM方向ÃÞ°À 17   PB0 ← 赤外線信号
41 PB 1 → 左速度ÃÞ°À20ËÞ¯Ä 16   PB1 ← 赤外線信号
40 PB 2 → 左速度ÃÞ°À21ËÞ¯Ä 15   PB2 ← 赤外線信号
39 PB 3 → 左速度ÃÞ°À22ËÞ¯Ä 14   PB3 ← 赤外線信号
38 PB 4 → 左速度ÃÞ°À23ËÞ¯Ä 13   PB4 ← 赤外線信号
37 PB 5 → 左速度ÃÞ°À24ËÞ¯Ä 12   PB5 ← 赤外線信号
36 PB 6 → 左速度ÃÞ°À25ËÞ¯Ä 11   PB6 ← 赤外線信号
35 PB 7 → 左速度ÃÞ°À26ËÞ¯Ä 10   PB7 ← 赤外線信号
34 PC 0 ← 右PWM方向ÃÞ^À(T) 9   GND

33 PC 4    未使用 8   H1
超音波割込要求信号
32 PC 1 ← 左PWM方向ÃÞ°À(T) 7   GND

31 PC 5
   未使用 6   H2
超音波送信トリガ
30 PC 2/Tin
   未使用 5 PC2/TIN → 超音波¶³ÝÀ½À°Ä
29 PC 5
   未使用 4   H3 ← 割込み要求信号
28 PC 3/Tout →   ¶³ÝÀのCLK 3 PC3/TOUT ← アンダフロー信号
27 PC 7
   未使用 2   H4 → 割込み認可信号
26 GND

1   GND

(T)は、ITP用テストピンである。

 3) CN3、4、5、6(超音波センサ回路)
No. ピン名称      方向 信号
1   vcc
vcc
2   S0      → 送信信号
3   S1      ← 受信信号
4   GND
GND

 4) CN8(PWM回路)
CN8
No.     ピン名称   方向    信号
1     VCC   
  VCC
2     S0   →  右方向信号
3     S1   →  右PWM信号
4     S2   →  左方向信号
5     S3   →  左PWM信号 

 5) CN4(赤外線センサ回路)
  赤外線センサ信号処理回路
  *IO/subボードから周辺回路への方向を”→”とする。
NO. ピン名称 方向 信号
1 I1 ← 赤外線信号
2 Vcc →
3 I2 ← 赤外線信号
4 GND →
5 I3 ← 赤外線信号
6 Vcc →
7 I4 ← 赤外線信号
8 GND →
9 I5 ← 赤外線信号
10 Vcc →
11 I6 ← 赤外線信号
12 GND →
13 I7 ← 赤外線信号
14 Vcc →
15 I8 ← 赤外線信号
16 GND →

 6)
 赤外線周辺回路
 *IO/SUBボードから周辺回路への方向を”→”とする
         5045−4A(MOLEX 4PIN)
No. ピン名称 方向 信号
    1 Ii ← 赤外線信号
    2 Vcc →
    3 Ii+1 ← 赤外線信号
    4 GND →
*周辺回路から赤外線受光素子への方向を”→”とする.

         5045−3A(MOLEX 3PIN)
No. ピン名称 方向 信号
    1 Ii ← 赤外線信号(変調前)
    2 GND →
    3 Vcc →

 7) ËßÝ名称
ºÈ¸À番号   品名(品番号)    ピンタイプ    寸法[mm]
CN1 PCN10¼Ø°½ÞDIN41612(準拠)   VME-busºÈ¸À
CN2 PS-50PE-D4LT1-PN1(航空電子)   50ËßݺȸÀ
CN3 PS-16PLB-D4LT1-FL1(航空電子)  16ËßݺȸÀ±Ý¸ÞÙÀ²Ìß   21.62 × 7.3
CN4 PS-16PE-D4LT1-PN1(航空電子)  16ËßݺȸÀ±Ý¸ÞÙÀ²Ìß   21.62 × 7.3
CN5  MOLEX(5046-05A)   5ËßݺȸÀAngle   12.0 × 10.0


5.4.2. ソフトウェアビジビリティ

 1) 超音波センサ回路
(注:アドレスのXXはジャンパーによる設定
割り当てられたアドレス 設定 R/W 内容
FCXX41 00X1**00 W モード0に設定
FCXX4D 01111011 W サブモード01に設定
FCXX51 XX

  X   

    XX

W

R

R

センサ選択信号

アンダーフローデータ

折返しセンサ選択信号

FCXX45 00000011 W 方向を設定        (6、7ビット目を出力)
FCXX61 1X11001changed W カウンタを設定
FCXX67、69、6B
W 3バイトでカウンタの設定値
FCXX6F、71、73
R カウンタ値
FCXX47を設定するときはFCXX41を全て0にしてから行う事
* は赤外線センサボードを参照


制御フロー
4KB

 2) PWM回路
 ADDRESS A7A6A5A4A3A2A1A0    DATA   D7D6D5D4D3D2D1D0 READ/WRITE       FUNCTION REGISTER
00000001 00000000 W portをÓ°ÄÞ0に設定 PGCR
00001101 1×0××000 W portAを»ÌÞÓ°ÄÞ1×に設定 PACR
00001111 1×0××000 W portBを»ÌÞÓ°ÃÞ1×に設定 PBCR
00000101 11111111 W portAの全てのËßÝを出力に設定  PADDR
00000111 11111111 W portBの全てのËßÝを出力に設定 PBDDR
00100111 00000000  W Toutの出力周波数が、200[kHz]になるように設定 CPRH
00101001 00000000 W CPRM
00101011 00010100 W CPRL
00100001 01×00001 W TimerをSquare Wave Generatorに設定 TCR
00010001 D7は方向、D6〜 D0速度ÃÞ°À W portAに速度・方向ÃÞ°Àを出力 PADR
00010011 W portBに速度・方向ÃÞ°Àを出力 PBDR
00011001
R portC(D0D1)から方向ÃÞ°Àを読む。 PCDR
A23〜A16は全て11111100であり、A15〜A9は、jumperによって決定する。A8は1である。
PWM信号のDuty比は次式で計算できる。
Duty比(%) = ( 速度データ / 127) * 100
PWM信号の周期T、周波数fは次式で計算できる。
T[s]= 速度データ * 5[μs]
f[Hz]= 1 / T

制御フロー
4KB

 3) 赤外線センサ回路
割り当てられた±ÄÞÚ½ DATA R/W 機能
FCXX41 0 0 1 * 1 1 * * W Îß°ÄÓ°ÄÞを0に設定
FCXX47 1 1 1 1 1 1 1 1 W Îß°ÄBの方向を出力に設定
FCXX4F 0 0 1 1 0 0 1 × W ÊÝÄÞ¼ª²¸ËßÝと»ÌÞÓ°ÄÞの設定
FCXX57  赤外線信号の状態 R Îß°ÄBのÃÞ°Àの読みだし
ハンドシェイクピンとサブモードの設定について
H3を割り込み可能で出力、インターロック方式のハンドシェイク・プロトコルにしサブモードを00にした。

制御フロー
3KB



6. 電源回路

6.1  電源系統図

10KB


6.2.1 機能概要

 Power Diesributor は、主に、3つの機能を持つ。1つは、MPUセンサ基板のための+5Vの電圧を出力する電源回路で、これは、低損失リニアICによって実現する。2つめはRS−232Cのための±12Vの電圧を出力する電源回路で、これはDC−DCコンバータによって実現する。3つめは、スタートスイッチが押されてから、勝敗判定装置が押されるまで電力をモーターと勝敗判定装置へ供給するための回路である。


6.2.2 構成図

6KB
1から3の回路の説明
  1. 定電圧電源     :+5V、約3A        
  2. DC−DCコンバータ:+7.2Vから±12Vに変換      
  3. ON−OFFの制御 :StartSWでON、勝敗判定SWでOFF


6.2.3 外形図

4KB
コネクタの品名
 CN1:MOLEX(53259-0220): 9.1 × 14.2 (mm)
 CN2:MOLEX(53259-0220): 9.1 × 14.2 (mm)
 CN3:MOLEX(53259-0220): 9.1 × 14.2 (mm)
 CN4:MOLEX(53259-0420):16.1 × 14.2 (mm)
 CN5:MOLEX(5046-04A) : 9.5 × 13.3 (mm)
 CN6:MOLEX(5046-03A) : 7.0 × 13.3 (mm)


6.2.4 ピンアサイン

コネクタ1,3
No. 信号名 方向      内容
1 Vin ← +7.2Vの電源(バッテリー)を入力する。
2 GND --

コネクタ2
No. 信号名 方向      内容
1 Vout → +7.2Vの電圧を持つ電力(モータ用)を供給する。
2 GND --

コネクタ4
No. 信号名 方向      内容
1 V+ → +12Vを出力 MPU,センサ系のボードの電源となる。
2 GND -- GND
3 Vcc → +5Vを出力
4 V- → -12Vを出力

コネクタ5
No. 信号名 方向      内容
1 SWA → 勝敗判定装置からのデータを得る。
2 SWB ←
3 Vsig → スタートから勝敗判定SWを押されるまで+5Vを出力。
4 GND --

コネクタ6
No. 信号名 方向      内容
1 OPEN -- 信号なし
2 Vsig → スタートから勝敗判定SWを押されるまで+5Vを出力。
3 GND --
←はボードへの入力、→はボードからの出力、--は方向が無いことをあらわす。


6.3  勝敗判定装置

6.3.1 機能概要

 勝敗判定装置は、2つの機能を持つ。1つは、相手MIRSに押されたことを感知すること。2つめは、相手MIRSに自分がいる位置を教えるための機能である。1つめの機能は、マイクロスイッチにより実現し、2つめは、赤外LEDを用いて実現する。また、赤外LEDは38kHzのパルスで発光させる。


6.3.2 構成図


3KB
  1. 勝敗判定用スイッチ:マイクロスイッチを用いる。
  2. LED発光回路  :通常のLEDを発光させる。
  3. 赤外LED発光回路:赤外線用のLEDを発光させる。ただし、パルスで発光させる。


6.3.3 外形図


3KB
コネクタの品名
 MOLEX(5046-04A) : 9.5 × 13.3 (mm)


6.3.4 ピンアサイン

NO. 信号名 方向       内容
1 SWA ← 勝敗判定装置からの信号を送る。
2 SWB →
3 Vsig ← スタートスイッチが押されてから、勝敗判定スイッチが押されるまで、電力を供給する。
4 GND --
 →はボードへの出力、←はボードへの入力、--は方向が無いことをあらわす。



7. テストプログラム

7.1. ITP

7.1.1 目的

        MIRSシステム立ち上げ時に以下のことを診断する。
  �@CPUボードが正常か
  �ACPUボードと各ボードとのインタフェースが正常か


7.1.2 概要


7.1.3. 診断項目

 1)CPUボード
 CPU  ROM  RAM

 2)Man−Machineインタフェースボード

 3)ロータリエンコーダ・タッチセンサボード

 4)I/O Subボード
 PWM回路

   超音波センサ回路・赤外線センサ回路


ITPの動作の流れは次頁を参照。

 ITP動作中の7seg.表示を、以下に示す。

  [0001] : CPU試験中
  [0002] : ROM試験中
  [0003] : RAM試験中
  [0004] : Man-Machineインタフェースボード試験中
  [0005] : ロータリエンコーダ・タッチセンサボード試験中
  [0006] : PWM回路試験中
  [0007] : 超音波センサ・赤外線センサ回路試験中
  [0000] : ITP正常終了


7.1.4. ITPの動作の流れ


14KB


7.2. TMP(個別保守診断プログラム)

7.2.1. 目的

 ボードの基本機能が仕様どおりに動作するかを確認するためのプログラムである。TMPは以下の場合に利用される
  �@各ボードの単体評価を行う場合
  �AITPで異常と診断されたボードについて故障箇所を限定する場合
  �B期せずしてMIRSに異常が認められた場合


7.2.2. 分解能

 ブロック単位(ブロック:詳細設計書参照)


7.2.3. TMPの形態


9KB


7.2.4. テストモジュール一覧

モジュール番号モジュール名テスト項目
1RAM&H00,&HAA,&HFF等をアドレスに書き込み、他のアドレスが影響を受けていないかを検査する
2ROMROMライターでチェックサムを行い、アドレスに異常が発生しているかを検査する
3PWM回路方向データ及び速度データの検査
4モータパワー回路リレーの動作の検査
5ロータリエンコーダ回路カウンタ及び、カウンタリセットの動作の確認
6超音波センサ回路送受信、カウンタ、信号伝送の動作の確認
7赤外線センサ回路受光、カウンタの動作の確認
8タッチセンサ回路フラグの確認
9MAN−MACHINE
インタフェース回路
CPUに対するスイッチデータ読み込みとそれに対するCPUのLEDの点灯の確認

7.2.5. テスト方法

  �@MIRSとPC(FMV-466D)をRS232Cにより接続して使用
  �A各ボードで作成されたテスト用基板を使用
  �B必要に応じてICEを使用



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