沼津高専 電子制御工学科
MIRS0002 FPGAボード取扱説明書
MIRS0002-ELEC-1601
改訂記録
版数 作成日 作成者 承認 改訂内容
A01
 2001.10.31
 赤池
 野崎
 初版

  1. はじめに

    この仕様書は、ATLMIRSのFPGAボードおよびFPGAチップの取扱方法と機能詳細を記載したものである。
  2. 取扱い説明

    • FPGAボードのセット方法

      • FPGAボードが、MIRS0002 FPGAボード製造仕様書(MIRS0002-ELEC-1601)の指示に従い作成されていることを確認する。

      • バックプレーンに差し込む。

    • Maxplus2での回路情報の呼び出し方法

      • ダウンロードファイル
        isaio.zip
      • 手順
        1. 圧縮ファイル isaio.zip をダウンロードする。
        2. isaio.zip を適当なフォルダで解凍する。

          各モジュールに関する詳細は機能詳細を参照。

    • 圧縮ファイルの内容

      isaio.zip には以下のファイルが入っています。

      ttfファイル (回路情報ファイル）

      isaio

      acfファイル（コンフィグレーションファイル）

      isaio

      gdfファイル（図面ファイル）

      hiz16
      isaio
      lcd_m
      mpc_m
      re_m
      tip_m　※
      trigger
      uss

      vhdファイル（VHDLファイル）

      add_dec
      count
      count_7bit
      countcont
      counter1
      counter2
      encoder
      iochrdy
      irs_count　※
      irs_m　※
      lcd_cont
      mpc_ctrl
      mpc_latch
      pwm
      resetcont
      rtencoder
      tip_latch

      symファイル（グラフィックシンボルファイル）

      add_dec
      count
      count_7bit
      countcont
      counter1
      counter2
      encoder
      hiz16
      iochrdy
      irs_count　※
      irs_m　※
      lcd_cont
      lcd_m
      mpc_ctrl
      mpc_latch
      mpc_m
      pwm
      re_m
      resetcont
      rtencoder
      tip_latch
      tip_m
      trigger
      uss

    注意. 上記ファイルでの「※」の印がついているファイルは、流用せず、MIRS0002が新たに作成するモジュールであり、現在作成中である。また上記のモジュール名も仮のモジュール名である。

  3. 機能説明

    • 機能概要

      ATL MIRSの回路構成における大きな特徴は、その入出力機能の制御を全てをI/O制御ボードで行っていることである。従来のMIRSでは入出力機能の制御を複数のボードに分けて行ってきたが、ATLMIRSではFPGAの使用による回路の小型化を実現したため、FPGAボードと補助ボードであるドーターボードを組み合わせた１つのI/O制御ボードによって全てのMIRS固有の入出力機能の制御を行えるようになっている。

      MIRS0002 FPGAボードのFPGAチップは以下の構成図に示すように構成されており各機能を実現している。

      Fig.1 FPGAボード機能構成図
    • 機能詳細

      機能詳細では、機能構成図（Fig.1）に示した各機能ブロックの詳細説明を行う。

       ATLMIRSではFPGAボードを使って以下の機能を実現する。
      • タッチセンサ信号の処理
      • 赤外線センサ信号の処理
      • パワーオン信号の処理
      • 超音波センサ信号の処理
      • ロータリーエンコーダ信号の処理
      • 液晶表示ディスプレイ制御信号の処理
      • モータパワー制御信号の処理
      • ハードウェア割り込み処理
      • 上記の各入出力機能の制御

・ アドレスデコーダ : 16bitのアドレスデータからモジュールセレクタ信号を作り出し、AEN信号に合わせて各モジュールに出力する。また、各モジュールが16bitのデータ入出力を行えるように IOCS16 信号を制御する。
・ 液晶ディスプレイ制御モジュール : CPUから送られてくる8bitの液晶ディスプレイボード制御信号の出力制御を行う。
・ モータパワー制御モジュール : CPUから送られてくる速度データをPWM変換し、同じくCPUから送られてくる方向データと共に出力する。
・ ロータリーエンコーダ制御モジュール : ドーターボードに搭載されているロータリーエンコーダカウント回路の制御信号の出力制御と8bitのロータリーエンコーダカウント値の入力制御を行う。
・ 超音波センサ信号処理モジュール : CPUから超音波センサ選択信号を受けると、2bitの超音波センサ選択信号、超音波の送信信号となる幅0.4[ms]、周波数約40[kHz]のパルスと、回りこみ除去回路へのタイミングパルスである受信タイミング信号を出力する。又、超音波センサから受信信号を受けとると、割り込み信号を、割り込み信号のリセットを行うまでCPUへ出力し続ける。
・ タッチセンサ、赤外線センサ、
パワーオン信号処理モジュール		 : 赤外線センサボードから送られてくる断続的なパルス信号を符号化し、それぞれを読み取り、比較して処理する。
6bitの赤外線センサ信号、6bitのタッチセンサ信号、1bitのパワーオン信号を16bitのTIP信号としてCPUに出力する。
上記の3種類の信号に変化が生じた時に、CPUから割り込みリセット信号が来るまでCPUに割り込み信号を出力する。
・ 出力禁止回路 : ISAバスの信号の内、ATLMIRS用の各モジュールで使用しない信号をハイインピーダンスに接続する。

各モジュールに関する詳細は以下の取扱説明書参照。

  • インターフェース

    ISA バスのインターフェースについては ISA バスの仕様書、およびマイコンビルダーの仕様書を参照のこと。
    関連文書