［目次］

１．初期診断プログラムの概要　---------------------------------------------　１

２．初期診断プログラムの構成

　２．１　モジュール構成　-------------------------------------------------　２

　２．２　各モジュール詳細　-----------------------------------------------　３

　　２．２．１　　初期診断プログラムメインモジュール　---------------------　３

　　２．２．２　　ＣＰＵ試験モジュール -----------------------------------　３

　　２．２．３　　ＲＯＭ試験モジュール -----------------------------------　３

　　２．２．４　　ＲＡＭ試験モジュール -----------------------------------　３

　　２．２．５　　マンマシンインタフェースボード試験モジュール -----------　３

　　２．２．６　　ロータリエンコーダ・タッチセンサボード試験モジュール　---　４

　　２．２．７　　ＰＷＭ回路試験モジュール -------------------------------　４

　　２．２．８　　超音波センサ回路・赤外線センサ回路試験モジュール -------　４

　　２．２．９　　初期化関数群 -------------------------------------------　４

　　２．２．１０　７セグメントＬＥＤ表示用モジュール　---------------------　５

　　２．２．１１　Ｉ／Ｏ操作関数群　---------------------------------------　６

３．競技用プログラムへの組み込み

　３．１　初期診断プログラムの組み込み　-----------------------------------　７

　３．２　システムの初期化について　---------------------------------------　８

４．ＲＯＭへの書き込み

　４．１　実行形式ファイルの生成　-----------------------------------------　９

　４．２　ＲＯＭライターセットアップ　-------------------------------------　９

　４．３　コード転送　-----------------------------------------------------　９

　４．４　チェックサムの算出　---------------------------------------------　10

　４．５　ＲＯＭ焼き　-----------------------------------------------------　10

注）初期診断プログラムのソースファイルは、ＮＣＴ−電子制御−９４０４−１−４「初期診断プログラムのソースリスト」に掲載されている。

１．初期診断プログラムの概要

　この章では初期診断プログラムの目的及び初期診断プログラムの基本的仕様について述べる。

［目的］
　初期診断プログラム（ＩＴＰ：Initial　Test　Program）は、ＭＩＲＳ競技用プログラムに組み込まれ、競技の直前にＣＰＵの機能及びＣＰＵと各機能のインタフェース状態を診断することを目的とする。

［基本仕様］
動作状態 　ＭＩＲＳシステムのすべてのハードウェアを実装した状態
動作タイミング 　ＭＩＲＳのメインスイッチが押されたとき

　ＭＩＲＳのリセットボタンが押されたとき

動作時間 　システム初期状態が正常とみなされたとき　----　約８秒

　システム初期状態が異常とみなされたとき　----　停　止

プログラムの大きさ 　約２．２ＫＢ（エントリー，Ｉ／Ｏ操作関数群を含む）

２．初期診断プログラムの構成

　この章では初期診断プログラムのモジュール間構成及び各モジュールの詳細について述べる。

２．１　モジュール構成


　初期診断プログラムは以下に示す１１個のモジュールあるいは関数群から成る。

　　１）　　初期診断プログラムメインモジュール
　　２）　　ＣＰＵ試験モジュール
　　３）　　ＲＯＭ試験モジュール
　　４）　　ＲＡＭ試験モジュール
　　５）　　マンマシンインタフェースボード試験モジュール
　　６）　　ロータリエンコーダ・タッチセンサボード試験モジュール
　　７）　　ＰＷＭ回路試験モジュール
　　８）　　超音波センサ回路・赤外線センサ回路試験モジュール
　　９）　　初期化関数群
　　１０）　７セグメントＬＥＤ表示用モジュール
　　１１）　Ｉ／Ｏ操作関数群

　［各モジュールの詳細については２．２章参照］
　これら１１個のモジュール構成をＦｉｇ．１に示す。

Ｆｉｇ．１　初期診断プログラムモジュール構成
11KB


２．２　各モジュール詳細

　この章では２．１章で挙げられた１１個の各々のモジュールについて詳しく述べていく。

２．２．１　初期診断プログラムメインモジュール
　初期診断プログラムメインモジュールは各試験モジュールを順次呼び出し、異常が確認されれば停止（無限ループ）する。

　prototype ：　void　itp(void)


２．２．２　ＣＰＵ試験モジュール
　ＣＰＵ試験モジュールはＤ0〜Ｄ7の８個のデータレジスタについてテストを行なう。
　Ｄ0〜Ｄ7の各々のレジスタについて自身との排他的論理輪をとり、１つでも０にならないレジスタがあればＣＰＵ異常とみなす。

　prototype ：　int　cpu(void)
　戻り値 ：　正常→０，異常→１


２．２．３　ＲＯＭ試験モジュール
　ＲＯＭ試験モジュールはチェックサム格納領域を除くすべてのＲＯＭ領域についてチェックサム計算をし比較する。
　［チェックサムの格納方法については４章を参照］

　prototype ：　int　rom(void)
　戻り値 ：　正常→０，異常→１


２．２．４　ＲＡＭ試験モジュール

　ＲＡＭ試験モジュールはスタックトップ以降のＲＡＭ領域に対して０クリアとＦＦ16フィルを行なう。
　ＲＡＭに書いたデータとＲＡＭから読んだデータが異なればＲＡＭ異常とみなす。

　prototype ：　int　ram(void)
　戻り値 ：　正常→０，異常→１


２．２．５　マンマシンインタフェースボード試験モジュール

　マンマシンインタフェースボード試験モジュールはポートの折り返し試験1)と勝敗判定信号のチェックを行なう。
　ＰＢ4に書いたデータとＰＢ5から読んだデータが異なる、あるいは勝敗判定信号が０でなければ異常とみなす。

　prototype ：　int　mmi(void)
　戻り値 ：　正常→０，異常→１

　1)折り返し試験については”自律知能ロボット用制御システムの開発（その１　システム概要とテストプログラム）”の３−１章参照。


２．２．６　ロータリエンコーダ・タッチセンサボード試験モジュール

　ロータリエンコーダ・タッチセンサボード試験モジュールはカウンタとタッチセンサデータの初期状態を確かめる。
　カウンタが０でない、またはタッチセンサが反応している場合、異常があるとみなす。

　prototype ：　int　re_ts(void)
　戻り値 ：　正常→０，異常→１


２．２．７　ＰＷＭ回路試験モジュール

　ＰＷＭ回路試験モジュールはポートの折り返し試験を行なう。
　ＰＡ0に書いたデータとＰＣ0から読んだデータが異なる、あるいはＰＢ0に書いたデータとＰＣ1から読んだデータが異なれば異常とみなす。

　prototype ：　int　pwm(void)
　戻り値 ：　正常→０，異常→１


２．２．８　超音波センサ回路・赤外線センサ回路試験モジュール

　超音波センサ回路・赤外線センサ回路試験モジュールはポートの折り返し試験を行なう。
　ＰＡ0，ＰＡ1に書いたデータとＰＡ4，ＰＡ5から読んだデータが異なれば異常とみなす。

　prototype ：　int　sss_ps(void)
　戻り値 ：　正常→０，異常→１


２．２．９　初期化関数群

　初期化関数群は以下に示す６個の関数から成る。

　１）リアルタイムクロック・クリア関数
　　２）タイマ初期化関数
　　３）７セグメントＬＥＤ初期化関数
　　４）マンマシンインタフェースボード初期化関数
　　５）ロータリエンコーダ・タッチセンサボード初期化関数
　　６）ＰＷＭ回路初期化関数
　　７）超音波センサ回路・赤外線センサ回路初期化関数

　この７個の関数のシンタックス，機能をＴａｂｌｅ　１に示す。

Ｔａｂｌｅ　1　初期化関数群の詳細
関　数　名［プロトタイプ］ 機　　　能
リアルタイムクロック・クリア関数

prototype　：　void　rtc_clr(void)

ＣＰＵボード上のリアルタイムクロックのレジスターをクリアする。
タイマ初期化関数

prototype　：　void　tm_init(void)

リアルタイマを初期化する。
７セグメントＬＥＤ初期化関数

prototype　：　void　led_init(void)

ＣＰＵボード上ＰＩ/Ｔを初期化する。[mode０　submode1X(PortA)]　
マンマシンインタフェースボード初期化関数

prototype　：　void　mmi_init(void)

ＣＰＵボード上ＰＩ/Ｔを初期化する。[mode０　submode1X(PortB)]
ロータリエンコーダ・タッチセンサボード初期化関数

prototype　：　void　re_ts_init(void)

カウンタをリセットする。
ＰＷＭ回路初期化関数

prototype　：　void　pwm_init(void)

IP-Digital48のＰＩ/Ｔ(X)を初期化する。[mode０　submode1X]

超音波センサ回路・赤外線センサ回路初期化関数

prototype　：　void　sss_ps_init(void)

IP-Digital48のＰＩ/Ｔ(Y)を初期化する。

[mode０　submode01(PortA)]

[mode０　submode00(PortB)]


２．２．１０　７セグメントＬＥＤ表示用モジュール

　７セグメントＬＥＤ表示用モジュールは、
　　１）７ｓｅｇ．ＬＥＤセット関数
　　２）７ｓｅｇ．ＬＥＤオールセット関数
　から成る。

［７ｓｅｇ．ＬＥＤセット関数］
　７ｓｅｇ．ＬＥＤセット関数は、指示した桁の７セグメントＬＥＤに指示した値を表示させる関数である。

　prototype ：　void　led_set(int　led_no，int　data)
　　引数 ：　led_no→セット桁，data→表示データ

［７ｓｅｇ．ＬＥＤオールセット関数］
　７ｓｅｇ．ＬＥＤオールセット関数は、７セグメントＬＥＤ４桁に１０進数（0000〜9999）を表示させる関数である。

　prototype ：　void　led_set_all(int　data)
　　引数 ：　data→１０進データ（0000〜9999）


２．２．１１　Ｉ／Ｏ操作関数群

　Ｉ／Ｏ操作関数群は、
　　１）バイト入力関数BR> 　　２）バイト出力関数
　　３）ロングワード入力関数
　　４）ロングワード出力関数
　から成る。 これらの関数の詳細をＴａｂｌｅ　２に示す。

Ｔａｂｌｅ　２　Ｉ／Ｏ操作関数群の詳細
関　数　名 プロトタイプ 機　　能
バイト入力関数 int inportb(char *port) portで指定されるＩ/Ｏアドレスからデータを読む。
バイト出力関数 int outportb(char *port

,int data)

portで指定されるＩ/Ｏアドレスにdataを書き込む。
ロングワード入力関数 int inportl(char *port) hh : Ｉ/Ｏアドレス(port+2)のデータ

mm : Ｉ/Ｏアドレス(port+4)のデータ

ll : Ｉ/Ｏアドレス(port+6)のデータ

として(hhmmll)というデータを返す。

ロングワード出力関数 int outportl(char *port

,int data)

data = (hhmmll)に対し、hhを(port+2)に、mmを(port+4)に、llを(port+6)に書き込む。

３．競技用プログラムへの組み込み

　この章では初期診断プログラムの競技用プログラムの中での使用法について述べる。

３．１　初期診断プログラムの組み込み


　　初期診断プログラムを組み込むにあたって以下が必要である。
　　１）itp()のextern宣言
　　２）グローバル変数green,red,led[]の宣言
　　３）割込みハンドラの定義
　初期診断プログラムは競技用プログラムのメイン関数に入って最初に呼ばれるようにする。
　競技用プログラムにおいて、"def.h"をインクルードすることによってレジスタ・シンボルが使用できる。また、inportb(),outportb(),inportl(),outportl(),led_set(),led_set_all()をextern宣言することによって、それら関数が使用できる。
　競技用プログラムの書式例を下に示す。

	#include "def.h"



	extern void	itp();

	extern int	inportb(),outportb(),inportl(),outportl();

 	extern void	led_set(),led_set_all();



	int	led[LED_NO];	/*	7seg.LED用BUFFER	*/

	int	green,red;	/*	緑LED,赤LED用変数	*/



	main()

	{

		itp();		/*	初期診断プログラム実行	*/



		/* MIRS MAIN PROGRAM */

		.......

		.......

		........

	}



	interrupt	tmint() 

	{

		.....

		outportb(MRS,TMRST);	/*	タイマリセット	*/

	}



	interrupt	swint()

	{

		outportb(PSR0,0x08);	/*	H4S クリア	*/

		.....

	}



	interrupt	tsint() {.....}

	interrupt	sssint() {.....}

	interrupt	psint() {.....}


３．２　システムの初期化について


　初期診断プログラムはその過程で各ボードのポートモード，リセット等の初期化を行なうため、初期診断プログラムが終了した時点でシステムの初期化が完了していることになる。
　ただし、タイマ割込みの周期設定は競技用プログラムのプログラマに委ねる。
　　タイマ割込み周期設定　：　outportb(ICR0,dd);
　　　dd : 設定値は Real Time Clock マニュアル参照。
タイマをスタート／ストップを行なう命令を以下に示す。
　　タイマスタート　：　outportb(RTMR,0x18);
　　タイマストップ　：　outportb(RTMR,0x00);
　また、各割込みを許可するためには以下の命令を実行する必要がある。
タイマ割込み許可　　　：　outportb(MSR,0x44);
　　スイッチ割込み許可　　：　outportb(PBCR0,0x84);
　　タッチセンサ割込み許可：　outportb(VIMR,0x10); outportb(TSIE,0x01);
　　超音波センサ割込み許可：　outportb(VIMR,0x02); outportb(PACR2,0x7b);
　　赤外線センサ割込み許可：　outportb(VIMR,0x02); outportb(PBCR2,0x32);
さらにこれらの割込みを許可するためには次の命令が必要である。
　　asm(" MOVE #$2000,SR ");
尚、ICR0,RTMR,MSR,PBCR0,VIMR,TSIE,PACR2,PBCR2 は”def.h”で定義されている。


４．ＲＯＭへの書き込み

　この章では初期診断プログラムを組み込んだ競技用プログラムのＲＯＭへの書き込み方法について述べる。

４．１　実行形式ファイルの生成


　プログラムをＲＯＭライターに転送するためにモトローラＳフォーマット2)の実行形式を得る必要がある。モトローラＳフォーマットの実行形式を生成するためには、コマンドファイル（拡張子.cmd）において”format　s”を有効にする。
　２）転送フォーマットに関してはＲＯＭライターマニュアルの資料第Ａ章参照。

　ＲＯＭライター（ＰＥＣＫＥＲ１１）のコマンドの詳細についてはＲＯＭライターのマニュアル（ＰＫＷ−１１００　ＵＳＥＲ’Ｓ　ＭＡＮＵＡＬ）に委ねる。


４．２　ＲＯＭライターセットアップ


　ＲＯＭライターの電源を入れ以下の設定を行なう。
　１）RS-232C ビットフォーム設定
　　　転送ビットフォームを”データ長８bit　ストップビット１bit　パリティなし”に設定。
　　　command : [SET][0] { [SET]or[-]で"D8 S1 No"を選択 } [JOB]

　２）RS-232C 転送速度設定
　　　転送速度（ボーレート）を”９６００bps”に設定。
　　　command : [SET][1] { [SET]or[-]で"9600"を選択 } [JOB]
　３）RS-232C XON/XOFF設定
　　　XON/XOFF制御を行なうように設定。
　　　command : [SET][4] { [SET]or[-]で"XON/XOFF"を選択 } [JOB]
　４）転送フォーマット設定
　　　転送フォーマットを”モトローラ　Ｓ　フォーマット”に設定。
　　　command : [SET][5] { [SET]or[-]で"Motrola"を選択 } [JOB]

　５）オフセットアドレス設定
　　　ＲＯＭ領域の実際の開始アドレスを設定。新システムは 00F0000016 。
　　　command : [SET][6] 00F00000 [SET]
　６）セットプログラム設定

　　　ＲＯＭとＲＯＭライターのバッファＲＡＭのアドレスの対応形式を”Word”に設定。
　　　command : [JOB][SET][2] { [SET]or[-]で"Word"を選択 } [JOB]


４．３　コード転送


　ワークステーションからＲＯＭライターにプログラムコードを転送する。
　RS-232C 受信コマンド、
　command : [JOB][D][0][SET]
を実行すると、ワークステーションからのデータ待ちとなる。その後、ワークステーションからＲＯＭユーティリティを実行形式のファイル名を引数として実行する。
　% /usr/local/bin/rom ********.x　（"********"はファイル名、拡張子".x"は省略可）


４．４　チェックサムの算出


　プログラムのチェックサムを求める。
　ここではＲＯＭサイズが１２８ＫＢの場合3)で説明をすすめる。
　対象デバイス・アドレス領域設定・コマンドで、領域を0000000016〜0000FFFD16に設定する。
　command : [JOB][SET][6] 00000000 [SET] 0000FFFD [SET]
その後、チェックサム・コマンドを実行することによってこの領域のチェックサムが表示される。
　command : [JOB][7][JOB]
SumB=VVWWは偶数バイトの、SumC=XXYYは奇数バイトのチェックサムである。この２つのサムをメモしておく。バッファＲＡＭ編集・コマンドでチェックサムをバッファＲＡＭに書き込む。書き込むアドレスは VV を 0001FFFC16 番地に、WW を 0001FFFD16 番地に、XX を 0001FFFE16 番地に、YY を 0001FFFF16 番地に格納する。
　command : [JOB][0] 0001FFFC [SET] VV [SET] WW [SET] XX [SET] YY [SET]
　3)ＲＯＭサイズが１２８ＫＢでない場合は、"itp_def.h" の ROM_SIZEを(ROMｻｲｽﾞ）/2-2，　CHK_SUM_Eを00F0000016+(ROMｻｲｽﾞ)-4，CHK_SUM_Oを00F0000016+(ROM»²½Þ)-2にし、対象デバイス・アドレス領域は00000000〜(ROM_SIZE-1)に設定する。


４．５　ＲＯＭ焼き


　プログラムをＲＯＭに焼き付ける。
　対象デバイス・アドレス領域設定・コマンドで、領域を0000000016〜0001FFFF164)に設定する。
　command : [JOB][SET][6] 00000000 [SET] 0001FFFF [SET]
その後、オートプログラム・コマンドを実行してバッファＲＡＭの内容をＲＯＭに書き込む。
　command : [PROG][SET]
しばらくしてＲＯＭの横のランプが赤く点灯したら書き込み失敗を示す。ＲＯＭが破損してなく、かつ消去済みならばかきこみは成功する。
　4)ＲＯＭが１２８ＫＢでない場合は、対象デバイス・アドレス領域を00000000〜(ROMｻｲｽﾞ-1)に設定する。

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