MIRS0205-ELEC-0001

沼津高専電子制御工学科

MIRS0205Electronics詳細設計書
MIRS0205-ELEC-0001

改訂記録

版数

作成日

作成者

承認

改訂内容

A01

2003.5.30

佐野・高根澤
峰山・高橋

斎藤

初版

A02

2003.6.24

高根澤・峰山・高橋

斎藤

目次等の修正

概略ブロック図

Fig.3_1_1に概略ブロック図を示す。

Fig.3_1_1 概略ブロック図（m7)
　　　 CPU：CPUボード FD：フラッシュディスク FPGA：FPGAボード DB：ドーターボード　　　　　　　 PD：電源ボード MPC：モーターパワー制御ボード TEN：テンキー IRS：赤外線センサボード　　　 WLS：白線センサボード TS：タッチセンサ LCD液晶ディスプレイボード RE：ロータリーエンコーダ M：モータ　　　 PIC：PSD用PIC回路 AS：エアシリンダー　　　　　　EV：電磁バルブ PSD：Position Sensitive Detector

Fig.3_1_2にFPGA内部回路のブロック図を示す。
Fig.3_1_2 FPGA内部回路ブロック図 (m7)
<各モジュールの詳細>
電源系統図

Fig3_2に電源系統図を示す。
Fig3_2 電源系統図 (m7)

４．機能性能

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。

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
ロータリーエンコーダボード取り扱い説明書
ドーターボード取り扱い説明書
電磁弁制御ボード
新たに作成する電磁弁制御ボードの回路図を以下に示す。
Fig.4_2 電磁弁制御ボード回路図
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。MIRS0205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,PICで構成する。
1. FPGAボード
  - CPUからFPGA回路情報をダウンロードできること。
  - CPUからタッチセンサ(6)、赤外線センサ(3)の状態を読みこめること。
  - ポストからの赤外線信号を区別でき、ポスト番号をCPUに出力出来ること。（ポスト番号は0から最大4まで）　　
  - CPUより送られてくる液晶ディスプレイボード制御信号の出力制御を行う。
  - CPUから送られてくる方向データをPWM変換して、MPCへ出力する。
  - ロータリーエンコーダの回転数をカウントし、方向データと共に出力する。
  - パワーオン信号の状態を読み込める。　
  　
2. PICボード　
  - PSDから送られでくる信号をA/D変換し、そのデータをCPUに送る。
  - PSDはシャープGP2D12をつかう。この素子はブラックボックスで使え、５Vを掛けると、測定距離に応じた電圧を出力する。　　　
  - PIC16F877はアナログ入力が可能なピンが8つある。そのピンとPSDの出力ピンを１対１で対応させる。　　　
  - 水晶発振器は10MHzを発振する。
  - MAX233はシリアル通信をするための、レベル変換用ICである。
  - シリアルコネクタは９ピンDSUBコネクタをつかう。
  PIC回路を以下に示す。 Fig.4_3 PIC回路

５．物理インターフェイス

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.5_1_1 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。

バックプレーン - フラッシュディスク

コネクタ名称 : BP_CN1

Fig.5_2_1 BP_CN1のコネクタ形状(bp_cn.jpg)

Table.5_2_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。

バックプレーン - 電源ボード

コネクタ名称 : BP_CN1

Fig.5_3_1 BP_CN1のコネクタ形状(bp_cn.jpg)

Table.5_3_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)

Fig.5_3_2 PD_CN3のコネクタ形状(53259-0220.jpg)

Table.5_3_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.5_3_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

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。
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。
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。
CPUボード - PIC

コネクタ名称 : RS232C（9ピンDSUBコネクタ）
接続
　PICボードのケーブルコネクタをCPUボードのコネクタにつなぐ。
CPUボード - FPGAボード
- 接続
  　パラレルケーブルとパラレルケーブル用フラットケーブルを接続し、パラレルケーブルをFPGAボード、フラットケーブルをCPUボードに接続する。

FPGAボード－LCD

コネクタ名称 : FPGA_CN4 (26pin ピンヘッダ型コネクタオス)

Fig.5_9_1 LCD_CNのコネクタ形状(26pin.jpg)
Table.5_9_1 FPGA_CN4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
14
LCD_DB7
INOUT
データビット7

2
GND
-
GND
15
-
-
未使用

3
Vee
-
コントラストADJ
16
-
-

4
LCD_RS
OUT
レジスタセレクト
17
-
-

5
LCD_R/W
OUT
READ/WRITE
18
-
-

6
LCD_E
OUT
Enable信号
19
-
-

7
LCD_DB0
INOUT
データビット0
20
-
-

8
LCD_DB1
INOUT
データビット1
21
-
-

9
LCD_DB2
INOUT
データビット2
22
-
-

10
LCD_DB3
INOUT
データビット3
23
-
-

11
LCD_DB4
INOUT
データビット4
24
-
-

12
LCD_DB5
INOUT
データビット5
25
-
-

13
LCD_DB6
INOUT
データビット6
26
-
-

コネクタ名称 : LCD_CN (26pin ピンヘッダ型コネクタオス)

Fig.5_9_2 LCD_CNのコネクタ形状(lcd_fpga.jpg)

Table.5_9_2 LCD_CN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
3	Vee	-	コントラストADJ
4	RS	LCD_IN	レジスタセレクト
5	LCD_R/W	IN	READ/WRITE
6	LCD_E	IN	Enable信号
7	LCD_DB0	INOUT	データビット0
8	LCD_DB1	INOUT	データビット1
9	LCD_DB2	INOUT	データビット2
10	LCD_DB3	INOUT	データビット3
11	LCD_DB4	INOUT	データビット4
12	LCD_DB5	INOUT	データビット5
13	LCD_DB6	INOUT	データビット6
14	LCD_DB7	INOUT	データビット7

接続
26芯フラットケーブルの片側に26pin ピンヘッダ型コネクタ(メス）を圧着しFPGA_CN4に挿入する。
もう片側はケーブルを切断して14芯に変えてから14pin ピンヘッダ型コネクタ（メス）を圧着しLCD_FPGAに挿入する。
接続時のピン対応は下表を参照。

Table.5_9_3 FPGA_CN4 と LCD_CNのピン対応

FPGA_CN4			LCD_CN		FPGA_CN4			LCD_CN
ピン.No	信号名		ピン.No	信号名	ピン.No	信号名		ピン.No	信号名
1	Vcc	<->	1	Vcc	14	LCD_DB7	<->	14	LCD_DB7
2	GND	<->	2	GND	15	-	<->
3	Vee	<->	3	Vee	16	-	<->
4	LCD_RS	<->	4	LCD_RS	17	-	<->
5	LCD_R/W	<->	5	LCD_R/W	18	-	<->
6	LCD_E	<->	6	LCD_E	19	-	<->
7	LCD_DB0	<->	7	LCD_DB0	20	-	<->
8	LCD_DB1	<->	8	LCD_DB1	21	-	<->
9	LCD_DB2	<->	9	LCD_DB2	22	-	<->
10	LCD_DB3	<->	10	LCD_DB3	23	-	<->
11	LCD_DB4	<->	11	LCD_DB4	24	-	<->
12	LCD_DB5	<->	12	LCD_DB5	25	-	<->
13	LCD_DB6	<->	13	LCD_DB6	26	-	<->

FPGAボード－ドータボード

コネクタ名称 : FPGA_JP20A (20pin ジャンパコネクタメス)

Fig.5_10_1 FPGA_JP20Aのコネクタ形状(jp20.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.5_10_1 FPGA_JP20A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(F1-144)
TS1
IN
タッチセンサ信号1
11(F1-162)
R2B
IN
ロータリーエンコーダ2 chB

2(F1-147)
TS2
IN
タッチセンサ信号2
12(F1-163)
R2A
IN
ロータリーエンコーダ2 chA

3(F1-148)
TS3
IN
タッチセンサ信号3
13(F1-164)
R_DIR
OUT
MPC 右方向信号。オープンコレクタ出力

4(F1-149)
TS4
IN
タッチセンサ信号4
14(F1-166)
R_PWM
OUT
MPC 右PWM信号。オープンコレクタ出力

5(F1-150)
TS5
IN
タッチセンサ信号5
15(F1-167)
L_DIR
OUT
MPC 左方向信号。オープンコレクタ出力

6(F1-157)
TS6
IN
タッチセンサ信号6
16(F1-168)
L_PWM
OUT
MPC 左PWM信号。オープンコレクタ出力

7(F1-158)
TS7
IN
タッチセンサ信号7
17(F1-169)

未使用

8(F1-159)
TS8
IN
タッチセンサ信号8
18(F1-170)

未使用

9(F1-160)
R1B
IN
ロータリーエンコーダ1 chB
19(F1-172)

未使用

10(F1-161)
R1A
IN
ロータリーエンコーダ1 chA
20(F1-173)

未使用

コネクタ名称 : DB_JP1A (20pin ジャンパコネクタオス)

Fig.5_10_2 DB_JP1Aのコネクタ形状( db_j20.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.5_10_2 DB_JP1A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(F1-144)	TS1	OUT	タッチセンサ信号1	11(F1-162)	R2B	OUT	ロータリーエンコーダ2 chB
2(F1-147)	TS2	OUT	タッチセンサ信号2	12(F1-163)	R2A	OUT	ロータリーエンコーダ2 chA
3(F1-148)	TS3	OUT	タッチセンサ信号3	13(F1-164)	R_DIR	IN	MPC 右方向信号。オープンコレクタ出力
4(F1-149)	TS4	OUT	タッチセンサ信号4	14(F1-166)	R_PWM	IN	MPC PWM信号。オープンコレクタ出力
5(F1-150)	TS5	OUT	タッチセンサ信号5	15(F1-167)	L_DIR	IN	MPC 左方向信号。オープンコレクタ出力
6(F1-157)	TS6	OUT	タッチセンサ信号6	16(F1-168)	L_PWM	IN	MPC 左PWM信号。オープンコレクタ出力
7(F1-158)	TS7	OUT	タッチセンサ信号7	17(F1-169)			未使用
8(F1-159)	TS8	OUT	タッチセンサ信号8	18(F1-170)			未使用
9(F1-160)	R1B	OUT	ロータリーエンコーダ1 chB	19(F1-172)			未使用
10(F1-161)	R1A	OUT	ロータリーエンコーダ1 chA	20(F1-173)			未使用

コネクタ名称 : FPGA_JP30C (20pin ジャンパコネクタメス)

Fig.5_10_3 FPGA_JP30Cのコネクタ形状(jp20.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.5_10_3 FPGA_JP30C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(F1-204)	WLS1	IN	白線センサ1	11			未使用
2(F1-203)	WLS2	IN	白線センサ2	12			未使用
3(F1-202)	WLS3	IN	白線センサ3	13			未使用
4(F1-201)	WLS4	IN	白線センサ4	14			未使用
5(F1-200)	WLS5	IN	白線センサ5	15	Vcc	-	5V
6(F1-199)	WLS6	IN	白線センサ6	16	Vcc	-	5V
7			未使用	17	Vcc	-	5V
8			未使用	18	Vcc	-	5V
9			未使用	19	Vcc	-	5V
10			未使用	20	Vcc	-	5V

コネクタ名称 : DB_JP1B (20pin ジャンパコネクタオス)

Fig.5_10_4 DB_JP1Bのコネクタ形状(db_j20.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.5_10_4 DB_JP1B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(F1-205)	WLS1	OUT	白線センサ1	11			未使用
2(F1-204)	WLS2	OUT	白線センサ2	12			未使用
3(F1-203)	WLS3	OUT	白線センサ3	13			未使用
4(F1-202)	WLS4	OUT	白線センサ4	14			未使用
5(F1-201)	WLS5	OUT	白線センサ5	15	Vcc	-	5V
6(F1-200)	WLS6	OUT	白線センサ6	16	Vcc	-	5V
7			未使用	17	Vcc	-	5V
8			未使用	18	Vcc	-	5V
9			未使用	19	Vcc	-	5V
10			未使用	20	Vcc	-	5V

コネクタ名称 : FPGA_JP20B (20pin ジャンパコネクタメス)

Fig.5_10_5 FPGA_JP20Bのコネクタ形状(jp20.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.5_10_5 FPGA_JP20B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(F1-204)	IRS1	IN	赤外線センサ1	11(F1-192)	LCD_R/W	OUT	LCD リード・ライト
2(F1-203)	IRS2	IN	赤外線センサ2	12(F1-191)	LCD_E	OUT	LCD イネーブル
3(F1-202)	IRS3	IN	赤外線センサ3	13(F1-190)	LCD_DB0	INOUT	LCD データ 0
4			未使用	14(F1-189)	LCD_DB1	INOUT	LCD データ 1
5			未使用	15(F1-187)	LCD_DB2	INOUT	LCD データ 2
6			未使用	16(F1-179)	LCD_DB3	INOUT	LCD データ 3
7			未使用	17(F1-177)	LCD_DB4	INOUT	LCD データ 4
8			未使用	18(F1-176)	LCD_DB5	INOUT	LCD データ 5
9(F1-195)	PO	IN	パワーオン信号	19(F1-175)	LCD_DB6	INOUT	LCD データ 6
10(F1-193)	LCD_RS	OUT	LCD レジスタセレクト	20(F1-174)	LCD_DB7	INOUT	LCD データ 7

コネクタ名称 : DB_JP1C (20pin ジャンパコネクタオス)

Fig.5_10_6 DB_JP1Cのコネクタ形状( db_j20.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.5_10_6 DB_JP1C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(F1-204)	IRS1	OUT	赤外線センサ1	11(F1-192)	LCD_R/W	IN	LCD リード・ライト
2(F1-203)	IRS2	OUT	赤外線センサ2	12(F1-191)	LCD_E	IN	LCD イネーブル
3(F1-202)	IRS3	OUT	赤外線センサ3	13(F1-190)	LCD_DB0	INOUT	LCD データ 0
4			未使用	14(F1-189)	LCD_DB1	INOUT	LCD データ 1
5			未使用	15(F1-187)	LCD_DB2	INOUT	LCD データ 2
6			未使用	16(F1-179)	LCD_DB3	INOUT	LCD データ 3
7			未使用	17(F1-177)	LCD_DB4	INOUT	LCD データ 4
8			未使用	18(F1-176)	LCD_DB5	INOUT	LCD データ 5
9(F1-195)	PO	OUT	パワーオン信号	19(F1-175)	LCD_DB6	INOUT	LCD データ 6
10(F1-193)	LCD_RS	IN	LCD レジスタセレクト	20(F1-174)	LCD_DB7	INOUT	LCD データ 7

コネクタ名称 : FPGA_JP60B (26pin ジャンパコネクタメス)

Fig.5_10_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.5_10_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

コネクタ名称 : DB_JP2A (14pin ジャンパコネクタオス)

Fig.5_10_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.5_10_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

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

Fig.5_10_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.5_10_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

コネクタ名称 : DB_JP2B (14pin ジャンパコネクタオス)

Fig.5_10_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.5_10_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

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.5_10_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

ドータボード－ロータリエンコーダ

コネクタ名称 : DB_RE1、DB_RE2(MOLEX 5045-04A)

Fig.5_11_1 DB_RE1、DB_RE2のコネクタ形状(5045a-04.jpeg)
Table.5_11_1 DB_RE1,DB_RE2のインターフェース

ピン.No
信号名
I/O
備考

1
CH_A
IN
チャネルB層の信号

2
CH_B
IN
チャンネルB層の信号

3
Vcc
-
+5V

4
GND
-
GND

コネクタ名称 : RE1_CN,RE2_CN (ロータリエンコーダコネクタ)

Fig.5_11_2 RE1_CN,RE2_CNのコネクタ形状とコネクタケーブル形状(reconect.jpeg)

Table.5_11_2 RE1_CN,RE2_CNのインターフェイス

ピン.No	信号名	I/O	備考
1	CH_B	OUT	チャネルB層の信号
2	Vcc	-	+5V
3	CH_A	OUT	チャネルA層の信号
4	GND	-	GND

接続
　4芯フラットケーブルの両端を1本ずつ裂き、片側はそれぞれにMOLEX 5051用ターミナルを圧着してからMOLEX 5051-5ハウジングに挿入し、それぞれDB_REN に挿入する。
もう片側はロータリエンコーダ付属ケーブルと接続し、接続部の絶縁処理を行う。　接続時のピン対応は下表を参照。

Table.5_11_3 DB_RE1,DB_RE2 と RE1_CN,RE2_CN のピン対応

DB_RE1			RE1_DB
ピン.No	信号名		ピン.No	信号名
1	CH_B	<->	1	CH_B
2	Vcc	<->	2	Vcc
3	CH_A	<->	3	CH_B
4	GND	<->	4	GND
DB_RE2			RE2_DB
ピン.No	信号名		ピン.No	信号名
1	CH_B	<->	1	CH_B
2	Vcc	<->	2	Vcc
3	CH_A	<->	3	CH_B
4	GND	<->	4	GND

ドータボード－タッチセンサ

コネクタ名称 : DB_TSN (N =1 to 8) (MOLEX 5045-03A)

Fig.5_12_1 DB_TSN のコネクタ形状(5045a-03.jpg)
Table.5_12_1 DB_TSN のインターフェース

ピン.No
信号名
I/O
備考

1
GND
-
GND

2
TSON
IN
タッチセンサON信号

3
TSOF IN タッチセンサOFF信号

コネクタ名称 : Micro Switch N (N =1 to 8)(omronSS-5GL)

Fig.5_12_2 Micro Switch N のコネクタ形状(ts.jpg)

Table.5_12_2 Micro Switch N のインターフェース

ピン.No	信号名	I/O	備考
1	GND	-	GND
2	TSON	OUT	タッチセンサON信号
3	TSOF	OUT	タッチセンサOFF信号

接続
　3芯のフラットケーブルの両端を1本ずつ裂いてから片側に5051用ターミナルを圧着してMOLEX 5051ハウジングに挿入し、DB_TSN に挿入する。もう片側は絶縁ビニルを剥いてからマイクロスイッチにはんだ付けする。
　接続時のピン対応は下表を参照。

Table.5_12_3 DB_TSN と Micro Switch N のピン対応

DB_TS1

Micro Switch 1

DB_TS5

Micro Switch 5

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

GND

<->

GND

<->

GND

TSON

<->

TSON

<->

TSON

TSOF

<->

TSOF

<->

TSOF

DB_TS2

Micro Switch 2

DB_TS6

Micro Switch 6

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

GND

<->

GND

<->

GND

TSON

<->

TSON

<->

TSON

TSOF

<->

TSOF

<->

TSOF

DB_TS3

Micro Switch 3

DB_TS7

Micro Switch 7

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

GND

<->

GND

<->

GND

TSON

<->

TSON

<->

TSON

TSOF

<->

TSOF

<->

TSOF

DB_TS4

Micro Switch 4

DB_TS8

Micro Switch 8

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

GND

<->

GND

<->

GND

TSON

<->

TSON

<->

TSON

TSOF

<->

TSOF

<->

TSOF

ドータボード－赤外線センサ

コネクタ名称 : DB_IRSN (N =1 to 8) (MOLEX 5045-03A)

Fig.5_13_1 DB_IRSN のコネクタ形状(5045a-03.jpg)
Table.5_13_1 DB_IRSN のインターフェース

ピン.No
信号名
I/O
備考

1
GND
-
GND

2
Vcc
-
Vcc

3
Vo IN 赤外線受光信号

コネクタ名称 : IRSN_CN (N =1 to 8) (MOLEX 5045-03A)

Fig.5_13_2 IRSN_CNのコネクタ形状(5045a-03.jpg)

Table.5_13_2 IRSN_CNのインターフェース

ピン.No	信号名	I/O	備考
1	Vo	OUT	赤外線受光信号
2	GND	-	GND
3	Vcc	-	+5V

接続
　3芯のフラットケーブルの両端を1本ずつ裂いてからそれぞれに5051用ターミナルを圧着してMOLEX 5051ハウジングに挿入する。
それからそれぞれをDB_IRSN とIRSN_DBに挿入する。接続時のピン対応は下表を参照。

Table.5_13_3 DB_IRSN と IRSN_CN のピン対応

DB_IRS0

IRS0_CN

DB_IRS4

IRS4_CN

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

<->

GND

<->

GND

<->

GND

Vcc

<->

Vcc

<->

Vcc

DB_IRS1

IRS1_CN

DB_IRS5

IRS5_CN

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

<->

GND

<->

GND

<->

GND

Vcc

<->

Vcc

<->

Vcc

DB_IRS2

IRS2_CN

DB_IRS6

IRS6_CN

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

<->

GND

<->

GND

<->

GND

Vcc

<->

Vcc

<->

Vcc

DB_IRS3

IRS3_CN

DB_IRS7

IRS7_CN

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

<->

GND

<->

GND

1br>

GND

<->

GND

Vcc

<->

Vcc

<->

Vcc

ドータボード－白線センサ

コネクタ名称 : DB_LS n (n =1 to 4) (MOLEX 5045-03A)

Fig.5_14_1 DB_LS n のコネクタ形状

Table.5_14_1 DB_LS n のインターフェース

ピン.No
信号名
I/O
備考

1
Vo
IN
白線感知信号

2
GND
-
GND

3
Vcc - +5V
コネクタ名称 : LS_CN n (n =1 to 4) (MOLEX 5045-03A)

Fig.5_14_2 LS_CN nのコネクタ形状

Table.5_14_2 LS_CN nのインターフェース

ピン.No
信号名
I/O
備考

1
Vo
OUT
白線感知信号

2
GND
-
GND

3
Vcc - +5V

接続
　3芯のフラットケーブルの両端を1本ずつ裂いてからそれぞれに5051用ターミナルを圧着してMOLEX 5051ハウジングに挿入する。
それからそれぞれをDB_LS n とLS_CN nに挿入する。接続時のピン対応は下表を参照。

Table.5_14_3 DB_LS n と LS_CN nのピン対応

DB_LS 1

LS_CN 1

DB_LS 3

LS_CN 3

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

<->

GND

<->

GND

<->

GND

Vcc

<->

Vcc

<->

Vcc

DB_LS 2

LS_CN 2

DB_LS 4

LS_CN 4

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

ピン.No

信号名

<->

GND

<->

GND

<->

GND

Vcc

<->

Vcc

<->

Vcc

ドータボード－モーターパワー制御ボード

コネクタ名称 : DB_MPC (MOLEX 5045-05A)

Fig.5_15_1 DB_MPCのコネクタ形状(5045a-05.jpg)
Table.5_15_1 DB_MPCのインターフェース

ピン.No
信号名
I/O
備考

1
Vcc
-
+5V

2
L_OUT1
OUT
左PWM信号

3
R_OUT1
OUT
右方向信号

4
L_OUT2
OUT
左方向信号

5
R_OUT2
OUT
右PWM信号

コネクタ名称 : MPC_CN1 (MOLEX 5046-05A)

Fig.5_15_2 MPC_CN1のコネクタ形状(5046a.jpg)

Table.5_15_2 MPC_CN1のインターフェース

ピン.No	信号名	I/O	備考
1	L_OUT1	IN	左PWM信号
2	R_OUT1	IN	右方向信号
3	R_OUT2	IN	右PWM信号
4	L_OUT2	IN	左方向信号
5	Vcc	-	+5V

接続
　5芯フラットケーブルを用意し、両端をそれぞれ1本ずつにわける。次に両側の絶縁ビニルを剥き、MOLEX 53259用ターミナルを圧着してからMOLEX 53259-0220ハウジングに挿入し、それぞれをDB_MPCとMPC_DB に挿入する。
　接続時のピン対応は下表を参照。

Table.5_15_3 DB_MPC と MPC_CN1 のピン対応

DB_MPC			MPC_CN1
ピン.No	信号名		ピン.No	信号名
1	Vcc	<->	5	Vcc
2	L_OUT1	<->	1	L_OUT1
3	R_OUT1	<->	2	R_OUT1
4	L_OUT2	<->	4	L_OUT2
5	R_OUT2	<->	3	R_OUT2

ドータボード－電源ボード

コネクタ名称 : DB_PD (MOLEX 5045-03A)

Fig.5_16_1 DB_PDのコネクタ形状(5045a-03.jpg)
Table.5_16_1 DB_PDのインターフェース

ピン.No
信号名
I/O
備考

1
- - 未使用

2
Vsig
-
駆動系電源ON信号

3
GND
-
GND

コネクタ名称 : PD_CN5 (MOLEX 5046-03A)

Fig.5_16_2 PD_CN5のコネクタ形状(5046-3m.jpg)

Table.5_16_2 PD_CN5のインターフェース

ピン.No	信号名	I/O	備考
1	-	-	未使用
2	Vsig	-	駆動系電源ON信号
3	GND	-	GND

接続
　3芯のフラットケーブルの両端を1本ずつ裂いてからそれぞれに5051用ターミナルを圧着してMOLEX 5051ハウジングに挿入する。
それからそれぞれをDB_PDとPD_DBに挿入する。接続時のピン対応は下表を参照。

Table.5_16_3 DB_PD と PD_CN5 のピン対応

DB_PD			PD_CN5
ピン.No	信号名		ピン.No	信号名
1	-	<->	1	-
2	Vsig	<->	2	Vsig
3	GND	<->	3	GND

電源ボード－モーターパワー制御ボード

コネクタ名称 : MPC_CN2 (MOLEX 53259-0220)

Fig.5_17_1 MPC_CN2のコネクタ形状(53259-0220.jpg)
Table.5_17_1 MPC_CN2のインターフェース

ピン.No
信号名
I/O
備考

1
Vin
-
+7.2V

2
GND
-
GND
コネクタ名称 : PD-CN4 (MOLEX 53259-0220)

Fig.5_17_2 PD_CN4のコネクタ形状(53259-0220.jpg)
Table.5_17_2 PD_CN4のインターフェース

ピン.No
信号名
I/O
備考

1
Vin -
+7.2V

2
GND
-
GND

接続
　電源ケーブルの両端に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、MPC_PDとPD_MPCに挿入する。
　接続時のピン対応は下表を参照。また、Vinには赤、GNDには黒の電源ケーブルを使用すること。

Table.5_17_3 MPC_CN2 と PD_CN4 のピン対応

MPC_PD			PD_MPC
ピン.No	信号名		ピン.No	信号名
1	Vin	<->	1	Vin
2	GND	<->	2	GND

電源ボード－バッテリー

コネクタ名称 : PD_CN1,PD_CN2 (MOLEX 53259-0220)

Fig.5_18_1 PD_CN1,PD_CN2のコネクタ形状(53259-0220.jpg)
Table.5_18_1 PD_CN1,PD_CN2のインターフェース

ピン.No
信号名
I/O
備考

1
Vin
-
+7.2

2
GND
-
GND
コネクタ名称 : バッテリコネクタ 1,2

Fig.5_18_2 バッテリコネクタ 1,2のコネクタ形状(battery.jpg)
Table.5_18_2 バッテリコネクタ 1,2のインターフェース

ピン.No
信号名
I/O
備考

1
Vin
-
+7.2V

2
GND
-
GND

接続
電源ケーブルの片側は、バッテリコネクタのターミナルを圧着してバッテリコネクタハウジングに入れる。
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_M.PD_VCCに挿入する。
接続時のピン対応は下表を参照。また、Vinには赤、GNDには黒の電源ケーブルを使用すること。

Table.5_18_3 PD_CN1,PD_CN2 とバッテリコネクタ 1,2のピン対応

PD_M			バッテリコネクタ 1
ピン.No	信号名		ピン.No	信号名
1	Vin	<->	1	Vin
2	GND	<->	2	GND
PD_VCC			バッテリコネクタ 2
ピン.No	信号名		ピン.No	信号名
1	Vin	<->	1	Vin
2	GND	<->	2	GND

モーターパワー制御ボード－モーター

コネクタ名称 : MPC_CN3,MPC_CN4 (MOLEX 53259-0220)

Fig.5_19_1 MPC_CN3,MPC_CN4のコネクタ形状(53259-0220.jpg)
Table.5_19_1 MPC_CN3,MPC_CN4のインターフェース

ピン.No
信号名
I/O
備考

1
Vo1
-
正極

2
Vo2
-
負極

コネクタ名称 : M1,M2 (MAXONモータの端子)

Table.5_19_2 M1,M2のインターフェース

ピン.No	信号名	I/O	備考
1	Vo1	-	正極
2	Vo2	-	負極

* モータの端子付近に"+"とかいてあるほうが正極。

接続
　電源ケーブルの片側にMOLEX 53259用ターミナルを圧着してからMOLEX 53259-0220ハウジングに挿入し、MPC_CN3,MPC_CN4に挿入。
もう片方は絶縁ビニルを剥きモータの端子にはんだ付けする。
接続時のピン対応は下表を参照。また、正極には赤、負極には黒の電源ケーブルを使用すること。

Table.5_19_3 MPC_CN3,MPC_CN4 と M1,2 のピン対応

MPC_CN3			M1
ピン.No	信号名		ピン.No	信号名
1	Vo1	<->	1	Vo1
2	Vo2	<->	2	Vo2
MPC_CN4			M2
ピン.No	信号名		ピン.No	信号名
1	Vo1	<->	1	Vo1
2	Vo2	<->	2	Vo2

６．各部の詳細

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

電源ボード(PD)取り扱い説明書
MIRSデータベースDBMDを参照。

MIRS0205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0205で構成される。

FPGAボード内に構成する各モジュールの回路データ

Fig.6_2_1 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. タッチセンサ、パワーオン信号、EV制御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。CPUから送られてくる1bitのEV制御信号の出力制御を行う。タッチセンサ信号、パワーオン信号に変化が生じた時、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。
- 5. 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。
- 6. 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。
- 7. 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.6_1_2_1 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 0 to 15
  OUT
  16bit 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.6_1_2_2 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 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%
  
  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.6_1_2_3 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 15
  IN
  16bit 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.6_1_2_4 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. タッチセンサ､パワーボード信号、EV制御信号処理モジュール
  Table.6_1_2_5 タッチセンサ､パワーボード信号、EV制御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
  
  EV
  IN
  EV制御信号
  
  TS 0 to 7
  IN
  タッチセンサ信号
7. 赤外線センサ信号処理モジュール
  Table.6_1_2_6 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

液晶ディスプレイ制御モジュール
Table.6_1_3_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

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。

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。

I/D

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。

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。

S/C

R/L

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。

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。

Acc

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。

Add

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。

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

DD RAMまたはCG RAMにデータを書き込む。

Read Data

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.6_1_3_1_2 文字コード表

モータパワー制御モジュール
Table.6_1_3_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

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

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

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

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）

* L2^X	・・・	左速度データ				* R2^X	・・・	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

ロータリーエンコーダ制御モジュール
Table.6_1_3_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

ロータリーエンコーダのカウント値を読みこむ

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

ロータリーエンコーダのカウント値を読みこむ

ロータリーエンコーダ2のカウントデータのリセット

* D2_x,D3_x

・・・

ロータリーエンコーダカウント値データ

タッチセンサ、パワーオン信号、EV制御信号処理モジュール
Table.6_1_3_4 タッチセンサ、パワーオン信号、EV制御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

'0'

TS8

TS7

TS6

TS5

TS4

TS3

TS2

TS1

POはパワーオン信号、EVは電磁バルブ制御信号。
TS*はタッチセンサの状態をそれぞれ示す。

0142H

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 ,EV, 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

赤外線信号処理モジュール
Table.6_1_3_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

IRS3

IRS2

IRS1

CP12

CP11

CP10

CP9

CP8

CP7

CP6

CP5

CP4

CP3

CP2

CP1

IRSの状態を示す。
CP*は各ポスト特有の信号を示す。

また、IRS*は入ってきた信号のセンサ番号を示す。
F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

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

PIC回路
Table.6_1_3_6 PICシリアル通信のソフトウェアビジビリティ

レジスタ	D₇	D₆	D₅	D₄	D₃	D₂	D₁	D₀	R/W	機能説明
TXREG	'0'	PSD1₆	PSD1₅	PSD1₄	PSD1₃	PSD1₂	PSD1₁	PSD1₀	W	PSD1の距離データ
	'0'	PSD2₆	PSD2₅	PSD2₄	PSD2₃	PSD2₂	PSD2₁	PSD2₀	W	PSD2の距離データ
	'0'	PSD3₆	PSD3₅	PSD3₄	PSD3₃	PSD3₂	PSD3₁	PSD3₀	W	PSD3の距離データ
	'0'	PSD4₆	PSD4₅	PSD4₄	PSD4₃	PSD4₂	PSD4₁	PSD4₀	W	PSD4の距離データ
	'0'	PSD5₆	PSD5₅	PSD5₄	PSD5₃	PSD5₂	PSD5₁	PSD5₀	W	PSD5の距離データ
	'0'	PSD6₆	PSD6₅	PSD6₄	PSD6₃	PSD6₂	PSD6₁	PSD6₀	W	PSD6の距離データ
	'0'	PSD7₆	PSD7₅	PSD7₄	PSD7₃	PSD7₂	PSD7₁	PSD7₀	W	PSD7の距離データ
	'0'	PSD8₆	PSD8₅	PSD8₄	PSD8₃	PSD8₂	PSD8₁	PSD8₀	W	PSD8の距離データ

※ TXREGはシリアルで送信するデータを格納するためのレジスタ

ドータボード

外形
Fig.6_2_2_1 ドータボード外形図
詳細ブロック図
Fig.6_2_2_2 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. 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。
4. 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
製造仕様書ツリー

ドータボード基板製造仕様書ツリー
- ドータボード基板製造仕様書
  - ドータボード基板組み立て図
    - ドータボード PWD(基板)
      
      両面銅箔基板（購入品）
      CAMデータ
    - IC、抵抗などの部品
    - 改造仕様書
      
      電源ボード外形改造図
      電源ボード基板パターン切断図
      電源ボード基板布線表
  - ドータボード基板取扱説明書
    - ドータボード回路図）
    - ドータボード基板外形図
    - ドータボード基板パターン図
  - ドータボード基板試験仕様書
    - ドータボード回路図
    - ドータボード基板外形図
    - ドータボード基板パターン図

７．消費電力

Table.7 エレクトロニクス部

Model	消費電力
CPUボード	5(V)*3.5(A)=12.5(W)
LCD	5(V)*0.6(mA)=3(W)
PSD	5(V)*50(mA)=0.25(W)
電磁弁	24(V)*87.5(mA)=2.1(W)
モーター関係	5(V)*　※1(A)=_(W)
その他ボード	不明
合計ピーク時電流	3638.1+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。

※1 モーター関係
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

目次

１．はじめに

２．概要

３．構成

概略ブロック図

Fig.3_1_1に概略ブロック図を示す。

Fig.3_1_2にFPGA内部回路のブロック図を示す。

電源系統図

４．機能性能

５．物理インターフェイス

ISAラック

バックプレーン - フラッシュディスク

バックプレーン - 電源ボード

CPUボード - パーソナルコンピュータ

CPUボード－フラッシュディスク

CPUボード - テンキー

CPUボード - PIC

CPUボード - FPGAボード

FPGAボード－LCD

FPGAボード－ドータボード

ドータボード－ロータリエンコーダ

ドータボード－タッチセンサ

ドータボード－赤外線センサ

ドータボード－白線センサ

ドータボード－モーターパワー制御ボード

ドータボード－電源ボード

電源ボード－モーターパワー制御ボード

電源ボード－バッテリー

モーターパワー制御ボード－モーター

６．各部の詳細

標準MIRS基板

MIRS0205が作成する基板、回路

FPGAボード内に構成する各モジュールの回路データ

ドータボード

７．消費電力

信号名	I/O	機能
SA 0 to 15	OUT	16bit 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

信号名	I/O	機能
IB_SD 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%
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

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

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
EV	IN	EV制御信号
TS 0 to 7	IN	タッチセンサ信号

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