ロータリーエンコーダボード

機能概要　　　ロータリーエンコーダボードは、ロータリーエンコーダ信号処理回路とタッチセンサ信号処理回路を１つにまとめ、Industry Packの形にしたもので、以下に示す機能を持つ。
1. ロータリーエンコーダの信号処理であるカウント機能
2. カウンタのリセット機能
3. タッチセンサによるスイッチ割り込み機能
4. 割り込みサイクルに必要になる割り込みVector発生機能
5. ソフトウェアによる割り込みマスク機能
6. 初期化機能
回路構成　　ロータリーエンコーダボードは、大別してロータリーエンコーダ信号処理回路とタッチセンサ信号処理回路、そしてVIPC310とのインターフェイスのための制御回路からなる。以下にその詳細を示す。
- ロータリーエンコーダ信号処理回路ロータリーエンコーダ信号処理回路は、ロータリーエンコーダの２相の信号からロータリーエンコーダの回転数と回転方向を測定し、
  CPUの命令にしたがってデータの出力をおこなう。
  回路はロータリーエンコーダ接続回路とカウンタ回路、カウンタリセット回路から成る。
  ロータリーエンコーダ接続回路はロータリーエンコーダの出力波形が、
  論理回路の"H"、"L"レベルを満足するような振幅を設定するためのものである。
  カウンタ回路はロータリーエンコーダの信号をカウントし、
  ２相の信号の位相差から回転方向を判断する。
  これには、マウス制御用カウンタＩＣ（μＰＤ４７０１）を使用した。
  このＩＣは、カウンタと方向判別回路の両方の回路を備えていて、ロータリーエンコーダが２つつけられる。
  またマウスのボタン入力ピンをタッチセンサに応用できるためとても都合がよい。
  カウンタリセット回路は、カウンタのリセット信号を発生させる回路である。
  μＰＤ４７０１Ａの２つのカウンタは独立にリセット機能を持つため、
  回路も２つのカウンタを別々にリセットできるようにした。
- タッチセンサ信号処理回路
  タッチセンサ信号処理回路は、タッチセンサボードの信号からスイッチ割り込みの割り込み要求をおこなう。
  回路は、割り込み信号発生回路とタッチセンサステータス出力回路、割り込みVECTOR発生回路から成る。
  タッチセンサの信号処理にも、μＰＤ４７０１Ａを利用する。
  タッチセンサボードの信号をμＰＤ４７０１Ａに取り込む。
  そして、μＰＤ４７０１Ａの持つスイッチフラグ信号を利用して、
  割り込み信号発信回路で割り込みを発生させる。
  タッチセンサの状態は、μＰＤ４７０１Ａのカウント値とまとめて出力されるため、
  別にタッチセンサステータス出力回路を設計する必要はない。
  割り込みVECTOR発生回路は割り込みサイクル時にVIPC310-IP間のデータバス(Internal Data Bus)に、
  ８ビットの割り込みVECTORを載せる回路である。
  IPからのデータバスには通常μＰＤ４７０１Ａの出力データが載せられているため、
  バス上にμＰＤ４７０１Ａの出力データと割り込みVECTORが、
  同時に載るようなことのないよう、
  ３ステートのバッファを用いて割り込みVECTORの出力を制御する。
  割り込みVECTORの設定は、８ビットディップスイッチによっておこなう。
  IPをVIPC310に搭載したまま割り込みVECTORの設定を行えるよう、
  ディップスイッチは横向きのものを使用した。
- インタフェイス仕様と制御回路
  制御回路は、CPUからの命令の解読とVIPC310とのI/Oのタイミングの制御の役目を持つ。
  ここで、VIPC310とIPとのインターフェイス仕様のうちで特にロータリーエンコーダボードの設計に重要なものを示す。
  IPが可能なデータ入出力のサイクルには、表１に示した８種類がある。
  それぞれのサイクルは４つのセレクト信号(IOSel*,MemSel*,IntSel*,IDSel*)とR/W*、DMAck*により決定される。
  すべてのサイクルで４つのセレクトサイクルのうちの１つだけactiveになる。
  １つのサイクルは、セレクト信号がactiveになってからIPがAck*を返すまでである。
  制御回路は以下のような仕様を満たすように設計しなければならない。
  制御回路では、セレクト信号、アドレス、データなどをデコードして、
  CPUからの命令を解読し、
  CLKと同期をとり、ロータリーエンコーダ信号処理回路や、
  タッチセンサ信号処理回路に必要な信号を送ったり、
  命令に応じたデータをCPU側に返したりする。
  IPの大きさを考慮して、回路をPLDで作成する。
以下にこのボードの回路図を示す。

ロータリーエンコーダボードのコネクタピンアサインをここに示す。

ＲＥ＿ＣＮ１（Ｉ／Ｏボードへ）

ピンNo.	ﾋﾟﾝ名称	方向	内容	ピンNo.	ﾋﾟﾝ名称	方向	内容
1	GND	-	ＧＮＤ	26	GND	-	ＧＮＤ
2	CLK	IN	クロック(8MHz)	27	Vcc	IN	+5V
3	BRESET*	IN	CPUﾘｾｯﾄ信号	28	PWR*	IN	Read,Write Select
4	D00	-	ﾃﾞｰﾀ0ﾋﾞｯﾄ	29	IDA*	IN	ID PROM Select
5	D01	-	ﾃﾞｰﾀ1ﾋﾞｯﾄ	30	H1	IN	high level入力
6	D02	-	ﾃﾞｰﾀ2ﾋﾞｯﾄ	31	MEMSELA*	IN	Memory R,W Cycle信号
7	D03	-	ﾃﾞｰﾀ3ﾋﾞｯﾄ	32	H2	IN	high level入力
8	D04	-	ﾃﾞｰﾀ4ﾋﾞｯﾄ	33	INTSELA*	IN	Interrupt Cycle信号
9	D05	-	ﾃﾞｰﾀ5ﾋﾞｯﾄ	34	H3	IN	high level入力
10	D06	-	ﾃﾞｰﾀ6ﾋﾞｯﾄ	35	IOSELA*	IN	I/O Cycle信号
11	D07	-	ﾃﾞｰﾀ7ﾋﾞｯﾄ	36	H4	IN	high level入力
12	D08	-	未使用	37	ADDR1	IN	Address1ﾋﾞｯﾄ
13	D09	-	未使用	38	H5	IN	high level入力
14	D10	-	未使用	39	ADDR2	IN	Address2ﾋﾞｯﾄ
15	D11	-	未使用	40	H6	IN	high level入力
16	D12	-	未使用	41	ADDR3	IN	Address3ﾋﾞｯﾄ
17	D13	-	未使用	42	IRQA0*	OUT	Interrupt信号(割込みﾚﾍﾞﾙ4)
18	D14	-	未使用	43	ADDR4	IN	Address4ﾋﾞｯﾄ
19	D15	-	未使用	44	IRQA1*	OUT	Interrupt信号(割込みﾚﾍﾞﾙ5)
20	BS0*	IN	ﾊﾞｲﾄﾘｾｯﾄ(下位)	45	ADDR5	IN	Address5ﾋﾞｯﾄ
21	BS1*	IN	ﾊﾞｲﾄﾘｾｯﾄ(上位)	46	H7	IN	high level入力
22	V-	IN	-12V	47	ADDR6	IN	Address6ﾋﾞｯﾄ
23	V+	IN	+12V	48	ACKA*	OUT	Acknowledge
24	Vcc	IN	+5V	49	+5PSTBT	IN	未使用
25	GND	-	ＧＮＤ	50	GND	-	ＧＮＤ

ＲＥ＿ＣＮ２（Ｉ／Ｏボードを通過し、ロータリエンコーダ・タッチセンサへ） <

ピンNo.	ﾋﾟﾝ名称	方向	内容	ピンNo.	ﾋﾟﾝ名称	方向	内容
1	GND	-	ＧＮＤ	26	GND	-	ＧＮＤ
2	GND	-	ＧＮＤ	27	RRa	IN	右ﾛｰﾀﾘｰｴﾝｺｰﾀﾞa相信号
3	GND	-	ＧＮＤ	28	GND	-	ＧＮＤ
4	GND	-	ＧＮＤ	29	RRb	IN	右ﾛｰﾀﾘｰｴﾝｺｰﾀﾞb相信号
5	GND	-	ＧＮＤ	30	GND	-	ＧＮＤ
6	GND	-	ＧＮＤ	31	Vcc	OUT	Ｖｃｃ
7	GND	-	ＧＮＤ	32	GND	-	ＧＮＤ
8	GND	-	ＧＮＤ	33	RLa	IN	左ﾛｰﾀﾘｰｴﾝｺｰﾀﾞa相信号
9	GND	-	ＧＮＤ	34	GND	-	ＧＮＤ
10	GND	-	ＧＮＤ	35	RLb	IN	左ﾛｰﾀﾘｰｴﾝｺｰﾀﾞb相信号
11	GND	-	ＧＮＤ	36	GND	-	ＧＮＤ
12	GND	-	ＧＮＤ	37	Vcc	OUT	Ｖｃｃ
13	GND	-	ＧＮＤ	38	GND	-	ＧＮＤ
14	GND	-	ＧＮＤ	39	Vcc	-	Vcc
15	GND	-	ＧＮＤ	40	GND	-	ＧＮＤ
16	GND	-	ＧＮＤ	41	TSD1	IN	ﾀｯﾁｾﾝｻ信号1
17	GND	-	ＧＮＤ	42	TSD2	IN	ﾀｯﾁｾﾝｻ信号2
18	GND	-	ＧＮＤ	43	TSD3	IN	ﾀｯﾁｾﾝｻ信号３
19	GND	-	ＧＮＤ	44	TSD4	IN	ﾀｯﾁｾﾝｻ信号４
20	GND	-	ＧＮＤ	45	GND	IN
21	GND	-	ＧＮＤ	46	GND	-	ＧＮＤ
22	GND	-	ＧＮＤ	47	Vcc	－	Vcc
23	GND	-	ＧＮＤ	48	GND	-	ＧＮＤ
24	GND	-	ＧＮＤ	49	GND	－	ＧＮＤ
25	GND	-	ＧＮＤ	50	GND	-	ＧＮＤ

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