沼津高専 電子制御工学科
MIRS0103エレクトロニクス詳細設計書
MIRS0103-ELEC-0001
改訂記録
版数 作成日 作成者 承認 改訂内容
A01 2002.4.30 園田・渡辺 中村 初版
A02 2002.5.31 渡辺 中村 関連文書,参考文献を明記
B01 2002.7.16 渡辺 中村 ピン配置・ドーターボード外形図を変更
B02 2002.11.12 園田 中村 ドータボード-FPGAのピン配置及び、超音波、赤外線センサのコネクタピン配置の変更。
B03 2002.11.14 渡辺 中村 モジュール間インターフェイスとFPGAに合わせるよう信号の訂正
B04 2002.11.23 園田 中村 ドータボード-FPGAジャンパコネクタ側(赤外線、超音波センサ、タッチセンサ)のI/Oの訂正。MPCコネクタピン配置を変更。
C01 2003.01.10 渡辺 中村 ロータリーエンコーダ搭載による変更
C02 2003.02.14 園田 中村 ロータリーエンコーダ搭載によるドータボード-FPGAのピン配置を変更

目次

  1. はじめに
  2. 概要
  3. 構成
    1. 概略ブロック図
    2. 電源系統図
  4. 機能性能
  5. 物理インターフェース
    1. ISAラック
    2. バックプレーン−フラッシュディスク
    3. バックプレーン−電源ボード
    4. CPUボード−パーソナルコンピュータ
    5. CPUボード−フラッシュディスク
    6. CPUボード−テンキー
    7. FPGAボード−LCD
    8. FPGAボード−ドータボード
    9. ドータボード−タッチセンサ
    10. ドータボード−超音波センサ
    11. ドータボード−赤外線センサ
    12. ドータボード−Motor Power回路
    13. ドータボード−Power Distributor
    14. PowerDistributor−Motor Power回路
    15. PowerDistributor−バッテリー
    16. MotorPower回路−Motor
  6. 各部の詳細
    1. 標準MIRS基板
    2. MIRS0103で作る基板、回路
      1. FPGA内で構成する回路データ
        1. FPGA回路ブロック図
        2. 各ブロックの機能
        3. モジュール間インターフェイス
        4. ソフトウェアビジビリティ
      2. ドータボード
        1. 外形
        2. 詳細ブロック図
        3. 主用部品
        4. 製造仕様書ツリー
  7. 消費電力
  8. 参考資料


1.はじめに

本ドキュメントは、MIRS0103エレクトロニクス部の各回路基板の製造仕様書の作成に必要な事項を述べる。

2.概要

MIRS0103のエレクトロニクス部は、主としてAT互換シングルボードコンピュータとISAバスに接続されるIO制御ボードおよびセンサ回路からなり、IO制御のための回路はそのほとんどがFPGAボード上のFPGAで実現される。

3.構成

  1. 概略ブロック図


    図1に概略ブロック図を示す。
    図1.概略ブロック図 (all.gif)
    MOU:光学式マウス MPCモータパワー制御ボード FDフラッシュディスク LCD液晶ディスプレイボード
    DBドーターボード USS超音波センサボード TENテンキー FPGAFPGAボード
    IRS赤外線ボード TS:TSタッチセンサ PD電源ボード Mモータ
    CPU:CPUボード

    各インターフェースについての詳細


    図2にFPGA内部回路のブロック図を示す。
    図2.FPGA内部回路ブロック図

    <各モジュールの詳細>
  2. 電源系統図


    図3に電源系統図を示す。
    図3.電源系統図



4.機能性能

  1. 標準MIRS基板
    以下の基板、ボードについては標準MIRS基板を使用する。標準MIRS基板の仕様についてはMIRSデータベース(DBMD,ATML)参照。

  2. IO制御ボード
    IO制御ボードはISAバスを経由してCPUからセンサおよび回路の制御を行う機能を具備する。MIRS0103ではIO制御ボードをFPGA内に構成した回路データとドータボードで構成する。



5.物理インターフェイス

  1. ISAラック

    ISAラックのインターフェースはISAバス規格に準拠し、各基板を下表に示すようにバックプレーンに搭載する。

    Table.16_a ISAラックへの基板の搭載方法
    スロット.No
    ボード名称
    備考
    1
    CPUボード

    2
    -
    未使用
    3
    -
    未使用
    4
    FPGAボード

    * スロットナンバーについてはバックプレーンの外観を参照。


  2. バックプレーン - フラッシュディスク

    • コネクタ名称 : BP_CN1

      Figure.16_b_1 BP_CN1のコネクタ形状(bp_cn.jpg)

      Table.16_b_1 BP_CN1のインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      Vcc
      -
      +5V
      2
      -5V
      -
      未使用
      3
      -12V
      -
      未使用
      4
      +12V
      -
      未使用
      5
      GND
      -
      GND

    • 接続
       フラッシュディスクから出ている電源接続用ケーブルをコネクタ付近で切断し、赤、黒それぞれのケーブルの先端に電源用ターミナルを圧着する。
       次に赤ケーブルの電源用ターミナルをBP_CN1の1pinにねじとワッシャを用いて取りつけ、同様に黒ケーブルの電源用ターミナルをBP_CN1の5pinに取りつける。


  3. バックプレーン - 電源ボード

    • コネクタ名称 : BP_CN1

      Figure.16_c_1 BP_CN1のコネクタ形状(bp_cn.jpg)

      Table.16_c_1 BP_CN1のインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      Vcc
      -
      +5V
      2
      -5V
      -
      未使用
      3
      -12V
      -
      未使用
      4
      +12V
      -
      未使用
      5
      GND
      -
      GND

    • コネクタ名称 : PD_CN3 (MOLEX 53259-0220)


      Figure.16_c_2 PD_CN3のコネクタ形状(53259-0220.jpg)

      Table.16_c_2 PD_CN3のインターフェース
      ピン.No
      信号名
      I/O
      備考
      1
      Vcc
      -
      +5V
      2
      GND
      -
      GND

    • 接続
       電源ケーブルの片側は電源用ターミナルを圧着してからBP_CN1にねじとワッシャを用いて取りつけ、
      もう片側はMOLEX 51067用ターミナルを圧着してからMOLEX 51067-0220ハウジングに挿入し、PD_CN3に挿入する。
       接続時のピン対応は下表を参照。また、+5Vには赤、GNDには黒の電源ケーブルを使用すること。

      Table.16_c_3 BP_CN1とPD_CN3のピン対応
      BP_CN1 PD_CN3
      ピン.No
      信号名
      ピン.No
      信号名
      1
      Vcc
      <-> 1
      Vcc
      2
      -5V
      <->
      3
      -12V
      <->
      4
      +12V
      <->
      5
      GND
      <-> 2
      GND


  4. CPUボード - パーソナルコンピュータ

    • 接続
       CPUボードの CPU_UTP にイーサネットケーブルを接続する。


  5. CPUボード−フラッシュディスク

    • 接続
       フラッシュディスクをCPUボードの CPU_IDE に挿入する。


  6. CPUボード - テンキー

    • コネクタ名称 : CPU_KB/MOUSE(PS/2 コネクタメス)

    • コネクタ名称 : PS/2 コネクタオス

    • 接続
       テンキーのケーブルコネクタをCPUボードのキーボードコネクタに接続する。


  7. FPGAボード−LCD


  8. FPGAボード−ドータボード

    そのっちゃん
  9. コネクタ名称 : FPGA_JP60B (26pin ジャンパコネクタメス)

    Figure.16_g_7 FPGA_JP60Bのコネクタ形状(jp26.jpg)
    * コネクタの取りつけ位置、および方向はマイコンビルダー取扱説明書を参照。

    Table.16_g_7 FPGA_JP60Bのインターフェース
    ピン.No
    信号名
    I/O
    備考
    ピン.No
    信号名
    I/O
    備考
    1
    Vcc
    -
    5V
    8
    LCD_DB1
    INOUT
    LCD データ 1
    2
    GND
    -
    GND
    9
    LCD_DB2
    INOUT
    LCD データ 2
    3
    Vo
    -
    LCD コントラストアドジャスト
    10
    LCD_DB3
    INOUT
    LCD データ 3
    4
    LCD_RS
    IN
    LCD レジスタセレクト
    11
    LCD_DB4
    INOUT
    LCD データ 4
    5
    LCD_R/W
    IN
    LCD リード・ライト
    12
    LCD_DB5
    INOUT
    LCD データ 5
    6
    LCD_E
    IN
    LCD イネーブル
    13
    LCD_DB6
    INOUT
    LCD データ 6
    7
    LCD_DB0
    INOUT
    LCD データ 0
    14
    LCD_DB7
    INOUT
    LCD データ 7

  10. コネクタ名称 : DB_JP2A (14pin ジャンパコネクタオス)

    Figure.16_g_8 DB_JP2Aのコネクタ形状(db_j14.jpg)
    * コネクタの取りつけ位置、および方向はドーターボード外形図を参照。

    Table.16_g_8 DB_JP2Aのインターフェース
    ピン.No
    信号名
    I/O
    備考
    ピン.No
    信号名
    I/O
    備考
    1
    Vcc
    -
    5V
    8
    LCD_DB1
    INOUT
    LCD データ 1
    2
    GND
    -
    GND
    9
    LCD_DB2
    INOUT
    LCD データ 2
    3
    Vo
    -
    LCD コントラストアドジャスト
    10
    LCD_DB3
    INOUT
    LCD データ 3
    4
    LCD_RS
    OUT
    LCD レジスタセレクト
    11
    LCD_DB4
    INOUT
    LCD データ 4
    5
    LCD_R/W
    OUT
    LCD リード・ライト
    12
    LCD_DB5
    INOUT
    LCD データ 5
    6
    LCD_E
    OUT
    LCD イネーブル
    13
    LCD_DB6
    INOUT
    LCD データ 6
    7
    LCD_DB0
    INOUT
    LCD データ 0
    14
    LCD_DB7
    INOUT
    LCD データ 7

  11. コネクタ名称 : FPGA_JP60C (26pin ジャンパコネクタメス)

    Figure.16_g_9 FPGA_JP60Cのコネクタ形状(jp26.jpg)
    * コネクタの取りつけ位置、および方向はマイコンビルダー取扱説明書を参照。

    Table.16_g_9 FPGA_JP60Cのインターフェース
    ピン.No
    信号名
    I/O
    備考
    ピン.No
    信号名
    I/O
    備考
    1
    GND
    -
    GND
    8
    GND
    -
    GND
    2
    GND
    -
    GND
    9
    GND
    -
    GND
    3
    GND
    -
    GND
    10
    GND
    -
    GND
    4
    GND
    -
    GND
    11
    GND
    -
    GND
    5
    GND
    -
    GND
    12
    GND
    -
    GND
    6
    GND
    -
    GND
    13
    GND
    -
    GND
    7
    GND
    -
    GND
    14
    GND
    -
    GND

  12. コネクタ名称 : DB_JP2B (14pin ジャンパコネクタオス)

    Figure.16_g_10 DB_JP2Bのコネクタ形状(db_j14.jpg)
    * コネクタの取りつけ位置、および方向はドーターボード外形図を参照。

    Table.16_g_10 DB_JP2Bのインターフェース
    ピン.No
    信号名
    I/O
    備考
    ピン.No
    信号名
    I/O
    備考
    1
    GND
    -
    GND
    8
    GND
    -
    GND
    2
    GND
    -
    GND
    9
    GND
    -
    GND
    3
    GND
    -
    GND
    10
    GND
    -
    GND
    4
    GND
    -
    GND
    11
    GND
    -
    GND
    5
    GND
    -
    GND
    12
    GND
    -
    GND
    6
    GND
    -
    GND
    13
    GND
    -
    GND
    7
    GND
    -
    GND
    14
    GND
    -
    GND

  13. 接続
     ドーターボードはFPGAボードの亀の子基盤となっているので、各ボードのコネクタが下表の対応関係になるようにドーターボードをFPGAボードに挿しこむ。

    Table.16_g_11 FPGAボードコネクタとドーターボードコネクタの対応関係
    FPGAボード
    ドーターボード
    JP20A
    <-> JP1A
    JP30C
    <-> JP1B
    JP20B
    <-> JP1C
    JP60B(1pin to 14pin)
    <-> JP2A
    JP60C(1pin to 14pin)
    <-> JP2B

  14. ドータボード−ロータリエンコーダ
  15. ドータボード−タッチセンサ


  16. ドータボード−超音波センサ
  17. ドータボード−赤外線センサ
  18. ドータボード−Motor Power回路
  19. ドータボード−Power Distributor
  20. Power Distributor−Motor Power回路
  21. Power Distributor−バッテリー
  22. Motor Power回路−Motor


6.各部の詳細

  1. 標準MIRS基板

    • CPUボード仕様(現在作成中)
    • 可逆モータパワー変換ボード仕様
    • 赤外線センサボード取り扱い説明書
    • 超音波センサボード取り扱い説明書
    • 電源ボード(PD)取り扱い説明書
    MIRSデータベースDBMDを参照。
  2. MIRS0103が作成する基板、回路

    IO制御ボードはFPGA内に構成した回路データとドータボードで構成される。
    1. FPGAボード内に構成する各モジュールの回路データ


      図4.FPGA内回路ブロック図
      各ブロックの機能
      • 1. 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。
      • 2. 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。
      • 3. 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。
      • 4. 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。
      • 5. タッチセンサ、パワーオン信号処理モジュール : 8bitのタッチセンサ信号、1bitのパワーオン信号を16bitのTP信号としてCPUに出力する。上記の2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。
      • 6. 赤外線センサ信号処理モジュール : 赤外線センサにポストからの信号入力が入った時割り込み信号を出力し、要求があれば符号化された信号を12bitのパラレルデータとしてCPUに出力する。
      • 7. ダミーモジュール : 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。
      • 8. ロータリーエンコーダ制御モジュール : ドーターボードを通して送られてくるロータリーエンコーダのデータを用いて、方向データ、カウント値を出力する。


      モジュール間インターフェース
      1. ISA バス
        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。

      2. アドレスデコーダ
        Table.7_c_2 アドレスデコーダのインターフェース
        信号名
        I/O
        機能
        SA 1 to 8
        OUT
        8bit アドレスバス
        IOCS16
        OUT
        16bit I/Oサイクルに 1 ウェイトで応答
        LCD_ADD
        OUT
        LCD_Mセレクタ信号
        MPC_ADD
        OUT
        MPC_Mセレクタ信号
        USS_ADD
        OUT
        USS_Mセレクタ信号
        RE_ADD
        OUT
        RE_Mセレクタ信号
        TIP_ADD
        OUT
        TP_Mセレクタ信号
        IRS_ADD,IRS_RS
        OUT
        IRS_Mセレクタ信号

      3. 液晶ディスプレイ制御モジュール
        Table.7_c_3 液晶ディスプレイ制御モジュールのインターフェース
        信号名
        I/O
        機能
        IB_SD 0 to 7
        OUT
        8bit データバス
        B_IORN
        IN
        I/Oリード・ストローブ
        B_IOWN
        IN
        I/Oライト・ストローブ
        B_RESET
        IN
        システム・リセット
        B_CLK
        IN
        システム・クロック 8MHz デューティ50%
        LCD_RS
        OUT
        レジスタ・セレクト
        LCD_R/W
        OUT
        リード・ライト
        LCD_E
        OUT
        イネーブル信号
        OB_DB 0 to 7
        OUT
        出力データ

      4. モータパワー制御モジュール
        Table.7_c_4 モータパワー制御モジュールのインターフェース
        信号名
        I/O
        機能
        IB_SD 0 to 7
        IN
        8bit データバス
        OB_SD 0 to 7
        OUT
        8bit データバス
        B_IORN
        IN
        I/Oリード・ストローブ
        B_IOWN
        IN
        I/Oライト・ストローブ
        B_RESET
        IN
        システム・リセット
        B_CLK
        IN
        システム・クロック 8MHz デューティ50%
        R_OUT1
        OUT
        MPC_DATA。オープンコレクタ出力
        R_OUT2
        OUT
        MPC_DATA。オープンコレクタ出力
        L_OUT1
        OUT
        MPC_DATA。オープンコレクタ出力
        L_OUT2
        OUT
        MPC_DATA。オープンコレクタ出力

      5. ロータリーエンコーダ制御モジュール
        Table.7_c_5 ロータリーエンコーダ制御モジュールのインターフェース
        信号名
        方 向
        対 象
        概 要
        RE_X
        IN
        アドレスデコーダ モジュールセレクタ信号(Xカウンタ選択用)
        RE_Y
        IN
        アドレスデコーダ モジュールセレクタ信号(Yカウンタ選択用)
        SD 0 to 15
        INOUT
        ISA-Bus 16bit データバス
        IOR
        IN
        ISA-Bus I/Oリード・ストローブ
        IOW
        IN
        ISA-Bus I/Oライト・ストローブ
        RESET
        IN
        ISA-Bus システム・リセット
        CLK
        IN
        ISA-Bus システム・クロック 8MHz デューティ50%
        X_A,X_B
        IN
        ドーターボード Xカウンタ用2相信号入力端子
        Y_A,Y_B
        IN
        ドーターボード Yカウンタ用2相信号入力端子

      6. 超音波センサ信号処理モジュール
        Table.7_c_6 超音波センサ信号処理モジュールのインターフェース
        信号名
        I/O
        機能
        IB_SD 0 to 1
        IN
        2bit データバス
        B_IOWN
        IN
        I/Oライト・ストローブ
        B_RESET
        IN
        システム・リセット
        B_CLK
        IN
        システム・クロック 8MHz デューティ50%
        IRQ5
        OUT
        割り込み要求。オープンコレクタ出力
        RV 0 to 3
        IN
        送信信号
        U 0 to 3
        OUT
        受信信号
        USS_ADD0,USS_ADD1
        OUT
        超音波センサ選択信号

      7. タッチセンサ、パワーボード信号処理モジュール
        Table.7_c_7 タッチセンサ、パワーボード信号処理モジュールのインターフェース
        信号名
        I/O
        機能
        TP_DATA 0 to 15
        OUT
        16bit データバス
        B_IORN
        IN
        I/Oリード・ストローブ
        B_IOWN
        IN
        I/Oライト・ストローブ
        B_RESET
        IN
        システム・リセット
        B_CLK
        IN
        システム・クロック 8MHz デューティ50%
        PO
        IN
        パワーオン信号
        TS 0 to 7
        IN
        タッチセンサ信号

      8. 赤外線センサ信号処理モジュール
        Table.7_c_8 赤外線センサ信号処理モジュールのインターフェース
        信号名
        I/O
        機能
        IRS_DATA 0 to 15
        OUT
        16bit データバス
        OB_SD 0
        OUT
        モジュールリセット
        B_IORN
        IN
        I/Oリード・ストローブ
        B_IOWN
        IN
        I/Oライト・ストローブ
        B_RESET
        IN
        システム・リセット
        B_CLK
        IN
        システム・クロック 8MHz デューティ50%
        IRS 0 to 7
        IN
        赤外線センサ信号
        IRS_ADD
        IN
        赤外線センサ選択信号
        IRS_RS
        IN
        赤外線センサリセット信号

      ソフトウェアビジビリティ
      1. 液晶ディスプレイ制御モジュール
        Table.7_d_1_1 液晶ディスプレイ制御モジュールのソフトウェアビジビリティ
        アドレス
        D15
        D14
        D13
        D12
        D11
        D10
        D9
        D8
        D7
        D6
        D5
        D4
        D3
        D2
        D1
        D0
        R/W
        機能説明
        0100H
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        0
        0
        0
        0
        0
        0
        0
        1
        W
        表示画面をクリア後、アドレスカウンタにDD RAMの0番地をセットする。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        0
        0
        0
        0
        0
        0
        1
        *
        W
        アドレスカウンタにDD RAMの0番地をセットする。
        シフトしていた表示も元に戻るが、この時DD RAMの内容は変化しない。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        0
        0
        0
        0
        0
        1
        I/D
        S
        W
        データ書き込みおよびデータ読み出し時にカーソルの進む方向、
        表示をシフトするかどうかの設定を行う。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        0
        0
        0
        0
        1
        D
        C
        B
        W
        全表示のON/OFF(D)、カーソルのON/OFF(C)、
        カーソル位置の文字のブリンク(B)をセットする。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        0
        0
        0
        1
        S/C
        R/L
        *
        *
        W
        DD RAMの内容を変えずカーソルの移動、表示のシフト動作を行う。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        0
        0
        1
        DL
        N
        F
        *
        *
        W
        インターフェース長(DL)、表示桁数(N)、文字フォント(F)を設定する。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        0
        1
        Acc
        W
        CG RAMのアドレスをセットする。この後送受するのはDD RAMのデータ。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        1
        Add
        W
        DD RAMのアドレスをセットする。この後送受するのはDD RAMのデータ。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        BF
        AC
        R
        内部動作中を示すビジーフラグ(BF)およびアドレスカウンタの内容を読み出す。
        0102H
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        Write Data
        W
        DD RAMまたはCG RAMにデータを書き込む。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        Read Data
        R
        DD RAMまたはCG RAMにデータを読み出す。

        * I/D ・・・ '1' : インクリメント '0' : デクリメント * S ・・・ '1' : 表示のシフトを行う '0' : 表示のシフトを行わない
        * S/C ・・・ '1' : 表示のシフト '0' : カーソルの移動 * R/L ・・・ '1' : 右シフト
        * DL ・・・ '1' : 8bit '0' : 4bit * N ・・・ '1' : 2行目 '0' : 1行目
        * F ・・・ '1' : 5 x 10ドット '0' : 5 x 7ドット * BF ・・・ '1' : 内部動作中 '0' : インストラクション受付可
        * DD RAM ・・・ 表示データRAM * CG RAM ・・・ キャラクタジェネレータRAM
        * Acc ・・・ CG RAMのアドレス * Add ・・・ DD RAMのアドレス、カーソル番地に対応する
        * AC ・・・ DD RAM、CG RAMの両方に用いるアドレスカウンタ
        * Writeデータ , Readデータ ・・・ 以下の文字コード表を参照

        Table.7_d_1_2 文字コード表

      2. モータパワー制御モジュール
        Table.7_d_2 モータパワー制御モジュールのソフトウェアビジビリティ
        アドレス
        D15
        D14
        D13
        D12
        D11
        D10
        D9
        D8
        D7
        D6
        D5
        D4
        D3
        D2
        D1
        D0
        R/W
        機能説明
        0110H
        * * * * * * * * L26 L25 L24 L23 L22 L21 L20 LD W
        方向データ、速度データから方向信号、PWM信号を生成する。
        * * * * * * * * L26 L25 L24 L23 L22 L21 L20 LD R バッファの内容を送る。(ラッチされているか確認するため)
        0112H
        * * * * * * * * R26 R25 R24 R23 R22 R21 R20 RD W 方向データ、速度データから方向信号、PWM信号を生成する。
        * * * * * * * * R26 R25 R24 R23 R22 R21 R20 RD R
        バッファの内容を送る。(ラッチされているか確認するため)

        * L2X ・・・ 左速度データ * R2X ・・・ 右速度データ
        * LD ・・・ '1' : 左タイヤ正転 '0' : 左タイヤ逆転 * RD ・・・ '1' : 右タイヤ正転 '0' : 右タイヤ逆転

      3. ロータリーエンコーダ制御モジュール
        Table.7_d_3 ロータリーエンコーダ制御モジュールのソフトウェアビジビリティ
        アドレス
        D15
        D14
        D13
        D12
        D11
        D10
        D9
        D8
        D7
        D6
        D5
        D4
        D3
        D2
        D1
        D0
        R/W
        機能説明
        0120H
        D115
        D114
        D113
        D112
        D111
        D110
        D19
        D18
        D17
        D16
        D15
        D14
        D13
        D12
        D11
        D10
        R
        ロータリーエンコーダのカウント値を読みこむ
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        1
        W
        ロータリーエンコーダ1のカウントデータのリセット
        0122H
        D215
        D214
        D213
        D212
        D211
        D210
        D29
        D28
        D27
        D26
        D25
        D24
        D23
        D22
        D21
        D20
        R
        ロータリーエンコーダのカウント値を読みこむ
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        1
        W
        ロータリーエンコーダ2のカウントデータのリセット

        * D2x,D3x ・・・ ロータリーエンコーダカウント値データ


      4. 超音波センサ信号処理モジュール
        Table.7_d_4 超音波センサ信号処理モジュールのソフトウェアビジビリティ
        アドレス
        D15
        D14
        D13
        D12
        D11
        D10
        D9
        D8
        D7
        D6
        D5
        D4
        D3
        D2
        D1
        D0
        R/W
        機能説明
        0130H
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        22
        21
        20
        W
        D1,D0で選択したセンサに40μsecの間送信信号を送信する。
        0132H
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        M
        R
        W
        超音波センサモジュールの割り込み信号(IRQ3)のマスク、アンマスク、リセットを行う。

        * M ・・・ '1' : 割り込み信号のマスク '0' : 割り込み信号のアンマスク * R ・・・ '1' : 割り込み信号のリセット

      5. タッチセンサ、パワーオン信号処理モジュール
        Table.7_d_5 タッチセンサ、パワーオン信号処理モジュールのソフトウェアビジビリティ
        アドレス
        D15
        D14
        D13
        D12
        D11
        D10
        D9
        D8
        D7
        D6
        D5
        D4
        D3
        D2
        D1
        D0
        R/W
        機能説明
        140H
        PO
        '0'
        '0'
        '0'
        '0'
        '0'
        '0'
        '0'
        TS7
        TS6
        TS5
        TS4
        TS3
        TS2
        TS1
        TS0
        R
        POはパワーオン信号、TS*はタッチセンサの状態をそれぞれ示す。
        0142H
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        M
        R
        W
        TIP_Mの割り込み信号(IRQ6)のマスク、アンマスク、リセットを行う。

        * PO , TS* ・・・ '1' : ON '0' : OFF * M ・・・ '1' : 割り込み信号のマスク '0' : 割り込み信号のアンマスク
        * R ・・・ '1' : 割り込み信号のリセット

      6. 赤外線信号処理モジュール
        Table.7_d_5 赤外線信号処理モジュールのソフトウェアビジビリティ
        アドレス
        D15
        D14
        D13
        D12
        D11
        D10
        D9
        D8
        D7
        D6
        D5
        D4
        D3
        D2
        D1
        D0
        R/W
        機能説明
        150H
        FL
        NM2
        NM1
        NM0
        CP11
        CP10
        CP9
        CP8
        CP7
        CP6
        CP5
        CP4
        CP3
        CP2
        CP1
        CP0
        R
        IRSの状態を示す。
        CP*は各ポスト特有の信号を示す。

        また、NM*は入ってきた信号のセンサの番号を示す。
        FLは信号の新旧を示すものであり、'1'ならば読み込まれていないデータであり。
        0152H
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        1
        1
        1
        W
        選択したセンサからのデータを読み込む。

        IRS *・・・'1' : ON '0' : OFF ID * ・・・IRS0の符号データ F : FLAG・・・'1'未読 F : FLAG・・・'0'既読


    2. ドータボード
      1. 外形
        図5.ドータボード外形図


      2. 詳細ブロック図
        図6.ドーターボードのブロック図

        各ブロックの詳細
        1. LCDコントラストアドジャスト回路 ボリウムを用いてLCDボードの液晶ディスプレイのコントラストアドジャストを行う。また、その他の信号を素通りさせることでFPGAボードのジャンパとしての機能を持つ。
        2. パワーオン信号処理回路 PDボードから送られてくる駆動系電源ON信号を用いてフォトカプラを動作させ、その出力信号をパワーオン信号としてFPGAボードに出力する。
        3. 超音波センサ選択回路 マルチプレクサの制御信号に超音波センサ選択信号を入れることにより、ATLMIRSの4つの超音波センサとFPGAボードの超音波センサ信号処理モジュールの接続制御を行う。
        4. タッチセンサ入力チャタリング除去回路 タッチセンサ(マイクロスイッチ)から入力されるスイッチ入力のチャタリング除去を行いタッチセンサ信号としてFPGAボードに出力する。
        5. モータパワーコントロール信号処理回路 FPGAボードからオープンコレクタ出力として送られてくるMPC信号に抵抗を介すことで、MPCボードのフォトカプラを動作させる

      3. 主用部品

        表6.4.1 MIRS0002 ドーターボード主要部品表
        番号 品名 ドキュメント番号/商品名 E/C 数量 単位 備考
        IC2 マルチプレクサ 4052 E 1
        IC3,IC4 RS-フリップフロップ 74LS279 E 2
        IC5 フォトカプラ PC817 E 1
        R1 〜 R5 抵抗 330Ω E 5
        R6,R7 ラダー抵抗 1kΩ x 8 E 2
        BR1 可変抵抗 100kΩ E 1
        C1 〜 C4 積層セラミックコンデンサ 104 E 4
        DB_JP1A,B,C ジャンパコネクタ 20pin x 1 E 3
        DB_JP2A,B ジャンパコネクタ 14pin x 1 E 2
        DB_PD 3pin コネクタ MOLEX5046-03A E 1
        DB_IRS1 〜 DB_IRS8 3pin コネクタ MOLEX5046-03A E 8
        DB_TS1 〜 DB_TS8 3pin コネクタ MOLEX5046-03A E 8
        DB_MPC 5pin コネクタ MOLEX5046-05A E 1
        DB_USS1 〜 DB_USS4 5pin コネクタ MOLEX5046-05A E 4



      4. 製造仕様書ツリー

        ドータボード基板製造仕様書ツリー

    7.消費電力

    エレクトロニクス部:
    Model Spec 消費電力
    CPUボード AT-461VREP 単一3.5(A)
    フラッシュメモリ PQI/DiskOnMeodule 65(mA)
    各ボード
    不明

    合計ピーク時電流 3565+α(mA)
    このとき、電源が4[A]であるため、全体として4[A]以下に抑えるよう各ボードを作成する。

    Motor関係
    回路系最大消費電流:4[A]
    モーター駆動部分・・・ 1500×2=3000[mA](最大連続電流時)
    13400×2=26800[mA](起動時)
    1076[mA](最大効率時)

    関連文書

    参考文献 ・MIRS0001エレクトロニクス詳細設計書