すｚのAVR研究: 日記

2012年05月19日

倒立振子ロボットめも

『メモたんく』のぱんと氏のところで倒立振子ロボットを作っているのを見つけた。興味深いのでメモしておこう。

オリジナルは、『からくり小僧』の iCHIRO 氏の LIBRA-ZERO/ONE 。こちらの記事も合わせて見ている。

モーター + 車輪:

ステッピングモータ SPG20-1362

モータ用電源

表面実装用(SMD) インダクタ (27uH, 3.1A)

その他の部品

小型圧電振動ジャイロモジュール

表面実装用トランジスタアレイTD62083AFNG

モーターを回すだけでも電源の問題もあるし、なかなかに手応えがありそうだ。その上で倒立振子としての制御、さらに自由に動かすための制御がある。

駆動系を作るのは比較的簡単そうで、動かすのに頭を使う。なかなか良さそうなテーマだ。実際に動かすのも狭い場所で楽しめそうだし、その面でも良い。

部品についても、良い物が結構安く手に入るようになってきた。良い時代になったものだ。

その他のメモ

SPG20-1362

からくり小僧:ステッピングモータ（SPG20-1362）を使ってみた

DC-DC コンバータ

タイヤ

(不完全)パーツリスト

表面実装用トランジスタアレイTD62083AFNG

表面実装用(SMD) インダクタ (27uH , 3.1A)

シングルNchチップMOSFET FD6612A (30V , 8.4A)

~~10個 200円~~

シングルNchチップMOSFET FD5680 (60V , 8A)

表面実装用ショットキーバリアダイオード SS2040FL (40V , 2A)

ATtiny13A

ATtiny85

可変シャントレギュレーターNJM1431A

SPG20 モーターの代替

ステッピングモータ制御覚書

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2012年05月14日

ACT8796

興味深い電源IC を見つけたのでメモ。

PowTech PT1502

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2011年10月08日

Foca_V2.1

goodluckbuy.com を見ていてこんなのを見つけた。

http://www.goodluckbuy.com/ft232rl-tiny-breakout-foca-v2-1-usb-to-serial-uart-xbee-.html
FT232RL Tiny Breakout Foca V2.1 USB to Serial UART Xbee $10.32 (送料無料)

http://iteadstudio.com/store/index.php?main_page=product_info&products_id=94
FT232RL Tiny Breakout - Foca v2.1　$8.90

http://iteadstudio.com/store/index.php?main_page=product_info&products_id=396

http://iteadstudio.com/store/index.php?main_page=product_info&products_id=329

http://iteadstudio.com/store/index.php?main_page=product_info&products_id=334

http://iteadstudio.com/store/index.php?main_page=product_info&products_id=376

http://iteadstudio.com/store/index.php?main_page=product_info&products_id=336

arduino 風のボードについて

Atmega32u4 Breakout Board+

Teensy

ATmega32u4ボード

Arduino Leonardo のピンアサインとか

stastaka's Blog


   mega328p    mega32u4              mega32u4   mega328p
D0 PD0(RXD)    PD2(RXD)              PF0(ADC0) PC5(ADC5) A5
D1 PD1(TXD)    PD3(TXD)              PF1(ADC1) PC4(ADC4) A4
D2 PD2(INT0)   PD1(SDA)              PF4(ADC4) PC3(ADC3) A3
D3 PD3(INT1)   PD0#(SCL)             PF5(ADC5) PC2(ADC2) A2
D4 PD4(T0)     PD4                   PF6(ADC6) PC1(ADC1) A1
D5 PD5(T1)     PC6#                  PF7(ADC7) PC0(ADC0) A0
D6 PD6(AIN0)   PD7#
D7 PD7(AIN1)   PE6

D8  PB0(ICP)    PB4
D9  PB1(OC1)    PB5#
D10 PB2(SS)     PB6
D11 PB3(MOSI)   PB7#(RTS)
D12 PB4(MISO)   PD6
D13 PB5(SCK)    PC7#
GND
AREF
SDA (?)
SCL (?)

TXLED PD5(XCK/CTS) PB0?
HWB PE2

D14  PB0(SS)
D15  PB1(SCK)
D16  PB2(MOSI)
D17  PB3(MISO)

Seeeduino Stalker (Atmega 328)


               Foca       XbeeShield   Stalker
1                  
2   DOUT       RXD              o        RXD
3   DIN        TXD              o        TXD
4   CD         DCD
5   RESET      button                   button
6   RSSI                                LED      
9   DTR        DTR
12  CTS        CTS              o
15                             LED      
16  RTS        RTS
17  AD3                                 AVR RESET(with Tr)

独自配列の考察

https://github.com/arduino/Arduino/tree/new-extension/hardware/arduino

hardware/arduino/variants/leonardo/pins_arduino.h

hardware/arduino/boards.txt


  leonardo.build.f_cpu=16000000L
  leonardo.build.core=arduino
  leonardo.build.variant=leonardo

XBee のピン配置のメモ



  3V3     1  VCC          AIO x 20
  RXD     2  O DOUT       AIO x 19
  TXD     3  I DIN        AIO x 18
   X      4  x            AIO x 17  X  
          5  I RST        RTS I 16 RTS
          6  O RSSI           O 15
          7  I           VREF I 14 AREF
   X      8  x reserved    ON O 13  X
  DTR     9  I DTR        CTS O 12 CTS
  GND    10 GND               x 11

Foca のディメンジョン

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-03669/

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-03871/

http://iteadstudio.com/store/index.php?main_page=product_info&products_id=119

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-00653/

http://iteadstudio.com/store/index.php?main_page=product_info&products_id=117

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-01665/

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-02627/

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-03006/

SparkFun FTDI Basic Breakout

名称について

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-02736/

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-03908/

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-02736/


Digital 側 
1 VCC 
2 RX     PD2
3 TX     PD3
4 ()     PB7(RTS)
5 SDL    PD0
6 SDA    PD1
7 ()     PD4
8 GND
9 ()     PD5(XCK/CTS)
10 ()    PD6
11 ()    PD7
12 3V3
13 5V
14 RST

Analog 側(#14 から)
14 ()     N.C.
13 ()     PE6
12 ()     PF0(ADC0)
11 ()     PF1(ADC1)
10 ()     PF4(ADC4)
9 AREF    AREF
8 ()      PF5(ADC5)
7 ()      PF6(ADC6)
6 ()      PF7(ADC7)
以下 SPI
5 ()      PB3(MISO)
4 ()      PB1(SCLK)
3 ()      PB2(MOSI)
2 ()      PB0(SS)
1 GND

Serial
1 DTR     PD4
2 RXD     PD2(RXD)
3 TXD     PD3(TXD)
4 VCC
5 XCK     PD5(XCK/CTS)
6 GND

ISP/SPI
MOSI    1  6 VCC
SCK     2  5 MISO
RST/SS  3  4 GND

(V 1.0 t1 -- 間違い)
MOSI    1  2 SCK
RST/SS  3  4 GND
MISO    5  6 VCC

LED
PC6  Red/Orange
PC7  Green/Yellow

HWB ジャンパ。ショートで HWB有効。
ISP/SPI ジャンパ。1-2 で ISP, 2-3 で SPI

未割り当てのピン PB4/PB5/PB6 PE2(HWB 専用)

oduno-1.0.zip (eagle データ)
oduno-1.0-out.zip (http://iteadstudio.com 提出用)

今回は、iteadstudio.com で作ってみよう。5cm x 5cm 10枚で $9.9 なのは同じで送料は $4.0 。
ルールは、前の Fusion PCB と同じような感じ。ファイル名どうとかは、ないようだ。

あんまりチェックしていないのだが、前に作ったものを元にしているし、ひどいことにはならないだろう。
来たメールにリプライするのではなく pcbあっとiteadstudio.com に送るらしい。即効で怒られた。
ISP のピン配置を間違えた。ピンヘッダの番号で割り当ててしまった。作り直さないと。
oduno-1.0a.zip (eagle データ)
oduno-0.1a-out.zip (http://iteadstudio.com 提出用)
oduno-01a.png (イメージ)

一応作り直した。が、自信がなくなってきた。『データを差し替えてくれ』とメールは送ったが、受け付けてくれるかどうかは分からない。まぁ、ピンの間違いだから動作自体には支障ない。他にもっと重要な問題があるかも知れないし、まぁいいや。
ところで、タカチのケースに SW53 というのがある。厚みが 11mm しかないので、見栄えがする。( 蓋を止める枠を除いた)内寸は、 (たぶん) 49.4mm x 32.4mm 。うまくすると Foca や O-duno が入るかも。(といってもピンフレームをどうするか別途検討する必要あり)

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2011年09月29日

PS/2キーボード関係のメモ

『PS/2→USB変換器を6製品試す』の記事を読んだ。結論としては、気に入る『PS/2→USB変換器』はなかったとのこと。

これぐらいなら、電子工作で作れそうな気がする。市販品で気に入らないなら気に入るような仕様で作れば良いから、実用として役に立つものになるかも知れない。

　－電子工作を趣味としていても、実用として役に立つようなネタは少ないのでメモしておこう。

そういえば、私の愛用キーボードは、PS/2 の HHK lite2 でインターフェイスは PS/2 だ。そして KVM につなげている。で、PFU のサイトをみてみると ... HHK lite2 は、USB のみになっている。

http://www.pfu.fujitsu.com/hhkeyboard/lite2/

まぁ、USB でも困らないのだが、KVM を活かしたいなら『USB→PS/2変換器』が欲しくなる。これは、電子工作で作れるのだろうか？

http://www.dealextreme.com/p/auto-kvm-switch-2-ports-718

http://www.dealextreme.com/p/auto-kvm-switch-4-ports-719

http://www.dealextreme.com/p/1-5m-kvm-m-m-data-cable-10109

どうせなら、USB→USB で自由にキーマッピングを変えられるものとかも良いかも知れない。

... そういえば PS/2 マウスのほうが絶滅しかかっている。マウスも対応したほうが良さそう。

http://www.dealextreme.com/p/usb-female-to-ps2-male-convertor-plug-2702

http://www.dealextreme.com/p/ps2-to-usb-adapter-744

こういう前提で構想を練ってみよう。

チップの選定

信号線の割り当て

開発関係のメモ

http://www.dealextreme.com/p/jberall-ps-2-optical-mouse-5145

http://www.dealextreme.com/p/slim-usb-2-0-to-ps-2-adapter-dongle-1440

http://www.goodluckbuy.com/slim-usb-2-0-to-ps-2-adapter-dongle-1.html

Teensy(1.0)互換ボード

PS/2 関係の製品について

PS/2を検索

http://www.goodluckbuy.com/usb-female-to-ps2-male-convertor-plug-.html

http://www.goodluckbuy.com/ps2-female-to-usb-male-convertor-plug-.html

構想２

ATmega32U2 を使って USB or PS/2 - USB or PS/2 変換をするボードを作る。
ボード自体は、USB miniB - USB A メスのコネクタを付ける。
PS/2 に接続する場合は、USB - PS/2 , PS/2 - USB の変換コネクタを使う。
CPU は、5V 16 MHz で動作させる。-- UVCC/VCC/AVCC は VBUS (5V) に直結。
USB miniB の方は、普通に USB として配線する。
USB A メスの配線は、D+ = PD0/D- = PD1 。75 Ωぐらいの抵抗を通して接続し、3.3V のツェナーダイオードで電圧の制限をかける。
このボードを使って、USB device, PS/2 device, USB HOST , PS/2 HOST のコードを作り別々にテストする。それが出来たら、実際の『PS/2→USB変換器』や『USB→PS/2変換器』を作ってみる。PS/2 といってもキーボードとマウスは別のプロトコルだから、それぞれ別のものとしてファームウェアを作る。

できたら、自動判別したいのだが、うまくいくかどうか分からない。最悪別々のファームウェアになる。また、『USB→USB変換器』や『PS/2→PS/2変換器』も対応できるようにしておきたい。
2) 2:2 の変換

次の段階では、キーボード、マウスを両方扱えるものを検討してみる。といっても最初から考慮して設計しておかないと、ほとんど再設計になりそうだ。

参考資料
http://www.oadg.or.jp/ 『ＯＡＤＧテクニカル・リファレンスハードウエア編』
http://ioiodesu.web.fc2.com/PS2/PS2.HTML PS/2 『マウス/キーボードプロトコルとインターフェース』

http://www.usb.org/developers/hidpage/
http://www2d.biglobe.ne.jp/~msyk/keyboard/layout/usbkeycode.html 『USBキーボードのキーコード』

追記: PS/2 コネクタ(メス)

http://www.goodluckbuy.com/kvm-470s-4-ports-video-vga-svga-ps-2-manual-kvm-switch-box.html

http://www.dealextreme.com/p/ps-2-keyboard-and-mouse-y-cable-7791

DealExtreame で扱っていた

Double Layer Mini DIN 6-Pin Connector for Computer - Silver (5-Piece Pack)

RJ45 + Dual USB Ports Connector for Computer - Silver (DC 30V / 2-Piece Pack)

12.000MHz 5032 SMD Crystal Oscillators (30-Pack)

49SMD Mount Type 12.000 MHz Quartz Crystal Resonators (30-Pack)

DC 12V 50mA Mini Tact Switches - Black (50-Piece Pack / 6 x 6 x 3.1mm)

TD-85XU Mini Tact Switches (50-Piece Pack)

TD-15EA Tact Switches (50-Piece Pack)

MK-13C01 Mini Slide Switches (50-Piece Pack)

DIY 10-12LM 6000-6500K White SMD 5050 LED (100-Piece Pack)

DIY 18-20LM 6000-6500K White SMD 5050 LED (100-Piece Pack)

1/4W Resistance Metal Film Resistors (400-Piece Pack)

28YBT-48 Stepper Motor with ULN2003 Driver (DC 5V)

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2011年08月21日

スナップドーム

以前 DealExtreme で買った小型 Bluetooth キーボードを分解してみた。

写真（準備中）

このキーボードは、基板の上にメタルスナップドームと言われるばねを置いてその上からフィルムを貼りつけてある。キートップは、ラバーで下向きにポッチが付いていてメタルスナップドームの中央を押すようになっている。金属製の枠で、ラバーを押さえるしくみ。

これを見て、これなら薄型の小型キーボードを自作可能では？と思ってしまった。

まず、メタルスナップドームだが、オムロンからも正規のパーツとして出ている。

デジキーだとこれ

50 個 1082円、100 個 1947 円だそうだ。ちなみにデータシートには、基板のパターンの作り方の説明があった。

他も探してみると ... なんとバネ屋さんが扱っていた。確かにスイッチのバネのみだから扱っていても不思議はない。

例えば『SWドームスプリング』のページで扱っている。ちょっと高い (100個 4000円) が、色々なサイズがある。

このメタルスナップドームは、タクトスイッチにも使われている。... 秋月の『タクトスイッチ１００個セット』(700円) を分解して取り出すのが、もっとも安価に入手できる方法かも知れない。

さて、これでキーボード（の基板部分）を作ったとして ... 4mm/5mm ぐらいの小径のメタルスナップドームだと中央を的確に押す必要があり、キートップがないと実用としては使いづらい。

キートップはさすがに自作できないと思うが、ひょっとしたら既製品のキーボードを分解したら使えるものがあるかも知れない。

追記 2011/09/22:

Mini Dip Momentary Tactile Button Switch 50-Pack 12x12x5mm $5.56 (goodluckybuy.com)

というのを見つけた。大きなスナップドームが入っていることを期待して、ちょっと買ってみることに。

他に

Mini SMD Momentary Tactile Button Switch 50-Pack 6x6x5mm $5.56
Mini SMD Momentary Tactile Button Side Switch 100-Pack $13.10

なんてのもあった。6x6mm のやつは普通のものを SMD にしたタイプ。足つきのものより綺麗に並べられそうな気がする。(買ってないけど) 。Side 型は、あまり売ってないのでついつい購入。

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2011年06月19日

UM232H

FTDI のドキュメントを調べる機会があって、見ていたら FT232H という Hi-Speed(480Mbps) のチップが出ていることを知った。このチップを使ったボード UM232H も FTDI から出ている。(データシート)

UM232H

ＦＴＤＩインターフェースモジュールＵＭ２３２Ｈ

AE-FT232HL

FA238V

FT232HL(チップ)

AN232B-03:D2XXDataThroughput

FT232HL

FT1248 というのは、新規の機能のようだ。FT2232H にはない。
VCCIO は、3.3V のみ。これは、FT2232H も同じなようだ。5V トレラントにはなっている。

部品についてのメモ:

チップも安いから、基板を設計したくなる。LQFP48 は小さいから AE-UM232R のサイズに入れられそうだ。互換ボードとか作ったから、いろいろ流用できそうだ。

ただ、ピン互換にするメリットがあるのかどうか？ MPSSE がメインなら、シリアルとして config しないことになる。+αの機能を入れるなら SYNC 245 FIFO か FT1248 ではないかと思う。そうなるとピンが足りない... ような？

SYNC 245 FIFO/FT1248 を使わないなら、JTAG 専用で良いではないかと言う気もする。.. となると Sparkfun FTDI Basic Breakout (3.3V) みたいなデザインが良さそう。(ただしピン互換は無理。RTS が必要だが 6pin に入っていない。)

MI0603J600R

チップフェライトビーズ。60Ω@100MHz 。いろんな USB 関係の回路図で VBUS から電源を取る場合にチップフェライトビーズを通している。このチップは、Lattice の USB JTAG (FT2232HL) の回路図でも使っていた。UM232H だと 3 つ使っている。(VBUS からの入力, VPLL, VPHY) 。

秋月に BLM18PG600SN1D (1608, 60Ω@100MHz, 25個100円) があるので、ここで買う必要はない。ついでに買うなら ... という感じ。
PGB1010603

USB D+/D- は直結なのだが、これが GND との間に入っている。ESD 保護用だそうだ。FT2232H の回路図にはないから、推奨といったところか？
MCR10(12K)

1% 誤差指定の 12KΩが必要。買い忘れないようにしないと。
93LC56BT

UM232H の回路図では、SOT-23-6 の 93LC56BT を使っている。(16bit モードのある B でないといけないらしい要注意)
NX3225SA

表面実装型の水晶で、秋月で扱っている FA238 (3225サイズ) に置き換えられるのは、これ ... なのか？

12 MHz が欲しいが、95 円もする。秋月の FA238 は、16/20/25 MHz のみだし、仕方がないか。

.. ただ、ハンダ付けで一番苦労するのは、いつもこの水晶。ちょっと悩む。
NX5032GA 2pin SMD で安いというとこういうやつ。 73 円だし特に安いわけではないが、ハンダ付けが楽そう。ラジアルタイプは安いが、安っぽい感じがして嫌。固定する方法も悩む。

UM232R

追記(2011/10/8): ストロベリー・リナックスの FT232H モジュール

http://strawberry-linux.com/catalog/items?code=50032

http://www.seeedstudio.com/depot/ft2232h-usb-20-hispeed-breakout-board-p-737.html

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2011年06月04日

コンピューターウィルス作成罪?

MiAU から「情報処理の高度化等に対処するための刑法等の一部を改正する法律案」について慎重審議を求める声明が出ている。

ソフトウェアをリリースしている立場としてかなり気になる。

『コンピューターソフトウェアの重大なバグ（瑕疵）の放置が提供罪に該当する事態がある』とのことだが、いくつか疑問がある。

ソースコードしか提供していないものがあるのだが、これはそもそも、『コンピューターソフトウェア』に該当するのだろうか？ビルドしなければ、動作することはないし、ビルド環境の違いで動作しないような場合もある。ー要するに動作するものとソースコードは、1:1 に対応しない。ビルドすら不可能な場合だってある。

それに、ビルドするときに改変して『トロイの木馬』を埋め込むようなことは可能で、それは提供されたソースコードをみても分からない。

ソースコードの提供には、責任がないとするとビルドして提供する側に責任があることになる。まぁ『トロイの木馬』のような話もあるし、たぶん一般的な認識ではないかと思う。

次の疑問はライセンス。ほとんどのオープンソースのソフトウェアは、『AS IS で提供するものだから、いかなる保証もないよ』と(ソースには)書いてある。そして、それを了承することが使用できる条件になっている。ビルドして提供するとしても、『使用できる条件』なのだから、ライセンスとして添付しての提供になるのが普通である。

オープンソースのソフトウェアは、無償であることが多い。『なんらかの保証を求めた時点で使用権を剥奪する』というのは、さすがに法的にも有効だと思うのだが、実際のところどうなのだろう？

ちなみに、有償のソフトウェアも同じような条項が付くのが普通である。保証するためのコストが価格に込められてないならば、やはり法的に有効であろうと思える。

でもそうであれば、重大なバグ（瑕疵）の放置って何だということになる。

だいたい、PL法でもソフトウェア単体は法の対象になっていない。命がかかわるような重大な問題であっても対象にはならないのである。それには、ちゃんとした理由があるはずだ。

まぁ、こういうわけでソフトウェアにたいして、責任を追求するのは無理がありそうな気がするわけだが、無理が通される可能性はある。

さて、次の疑問。放置って何？

私の認識では、バイナリが違えば別のソフトウェアである。

おなじソースコードから作成した A と B のバイナリがあったとする。そして A と B を作った人(団体)が違うとする。

A を作った人は A のみの責任を負う。B に対する責任を負ういわれはない。

おなじソースコードから作成しても別のソフトウェアであれば、改変したソースコードから作成したら当然別のソフトウェアであろう。

放置しないということは、別のソフトウェアを提供しなおすということで、コストがかかるということだ。装置することが許されていないとなると、別のソフトウェアの購入を強制することが出来るということであろうか？

たぶんそんなことは、ないのだろう。それはともかく、重大な問題があったソフトウェアと置換されるべき別のソフトウェアとの関係はどのように定義されるのだろう？

こういうわけで、現時点では、具体的になにを意味するかわからないのだ。そうであれば、反対すろこともできない。私も慎重審議を求めることにしよう。

追記: 2011/06/17 本日「ウイルス作成罪」（不正指令電磁的記録作成罪) が成立した。

毎日jpの記事では、コンピューターウイルスを「意図に沿った動作をさせず、不正な指令を与える電磁的記録」などと定義。という説明になっている。誰もが『これはバグの定義では？』と思う内容だ。記者の無理解のためこういう説明になったのか？はたまた本当なのか？本当だとすれば、どうしてこうなったのだろう？

そもそも、コンピュータ・ウイルスとは、使用者の意思に関係なく無限に感染していくようなもののことだ。コンピュータに依存している社会が危機にさらされるから、そういう性質のものを作ること自体が絶対悪である ... という風に私は理解している。

追記: 解説がいろいろ出てきた

「情報処理の高度化等に対処するための刑法等の一部を改正する法律」を読んでみた。

「不正アクセス禁止法」

では、どういう内容なら良かったのか？

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2011年04月30日

気になる海外通販ショップ

dealextreme や taobao 以外で少々気になるところを紹介してみる。

goodluckbuy.com

以前『wii 用 bluetooth モジュール』の記事で書いたのだが、妙に安い bluetoothモジュールを見つけたショップ。

このショップは、電子部品も扱っていて。なかには妙に安いものがある。

たとえば ... これ装置側の mini-B コネクタ。

秋月だとヒロセ UX60A が、3 個 200 円だが、これは 100 個入りで $3.6 ... なにかおかしいんじゃないか？　とも思えるがべらぼうに安い。しっかりしたものを作るのには向いていないかも知れないがちょっとしたものに使えるかも知れない。

価格を間違って付けたのかとも思ったが、他にも 100 個入りの USB関係コネクタが多数ある。

あとヒロセ DM3A-SF-PEJ が 10個 $5.45 とか。秋月では、DM3AT-SF-PEJ が 1個 140円だからやはり安い。

microSD/SD 関係だと他にも

SD カードスロット(奥まで刺さらないタイプ) 10個 $1.14
microSD カードスロット 10個 $3.17 (端子がカードの下のタイプ)

が見つかった。

格安のものは、そんなに多くないようだが、掘り出しものが見つかるかも。

追記: 2011/08/28

DHT11 Digital Temperature and Humidity Sensor for Smart Car 2pcs

温度＋湿度センサの DHT11 が 2 個で $5.71 というのは安いような ... 相場を知らないんだけれども。
Arduino RGB LED Matrix Driver Shield Colors Shield V1.1 $19.0

これは、どうなのだろう？安いか高いか知らないが、ちょっとひかれるものがある。
Arduino Protosheild Bare PCB Board for Arduino MEGA 5pcs $16.86

パターンがなかなか良い。表面実装のパターン(SSOP(0.65mm), QFP(0.5mm)) や、2.0mm holdes(XBee compatible) 。さらには、例の blutooth モジュール用パターンまである。

5 枚で $16.86 ということは、1 枚あたり 270円ぐらい。

www.pandawill.com

Android 関係が強いショップ。サポートフォーラムがしっかりしていて、印象が良い。

Android 自体については言及しないが、そのアクセサリのカテゴリがなかなか。

修理用の LCD やタッチパネル。バッテリを扱っていたりする。

その中でも気になっているのは、EKEN シリーズ用の CPU ボード $21.99

WM8505 と DDR2(?) のボードでコネクタはたぶんメモリ用のものを使っている。たしか ARM 300MHz で Android 用としては貧弱だが、電子工作で使う CPU としてみるなら超強力。2000 円ほどだから、使いこなせれば面白いかも知れない。

残念ながら ARM は敬遠することにしているので、手は出さない。もしこういうので JZ4760 (MIPS 互換) が同じぐらいの値段で出たら大人買いしてしまいそう。

追記:

久しぶりに覗いたら、
『Original EKEN M009s CPU VIA WM8650』というのが $19.99 であった。

Original RJ45 & USB Hub Adapter for EKEN VIA8650 Tablet PC M009S M010S M012S M013S M013F $3.99

M001 とかで良くみた長いドングルのような形状ではなく、コンパクトで　USB が両脇に出ている。
M001 とかとも互換があるようにも思うが、リストには入っていない。

コストダウンした結果、オプション扱いになる場合もあるそうなので、一応記す。

EKEN M001 とかと互換性があったりするのだろうか？

ただ、Flash メモリの類がパターンだけなのが気になる。これだけでは動作しないのかも。

パターンは右上が SPI-Flash 。右下が普通の NAND Flash 。それは良いのだが、NAND Flash の内側のパターンは何だろう？ MicroSD にしか見えないのだが...。

http://ftp.gpl-devices.org/pub/vendors/Wondermedia/WM8650/

ここに WM8650 の Linux カーネルが。


KERNEL-DS_ANDROID_2.6.32_WM8650.110624.1626.tgz	04-Jul-2011 12:42 	141M	 
[ ]	WM8650_U-Boot_0.11.01_110726.tgz	26-Jul-2011 16:35 	8.7M

ちょっとデカイような気がするが...


CONFIG_USB_GADGET=y
CONFIG_USB_FILE_STORAGE=m
CONFIG_USB_FILE_STORAGE_TEST=y

CONFIG_USB_ANDROID=m
# CONFIG_USB_ANDROID_ACM is not set
CONFIG_USB_ANDROID_ADB=y

買ってみた。BogoMips は、約 800　-- 600 MHz だとばかり思っていたので、ちょっと驚いた。ただ、Cortex-A8/A9 は、２次キャッシュがあるから M009F(S5PV210 1GHz) なんかと比べると大分負けるかも。

EKEN M009S Tablet PC 7 Inch 2GB Android 2.2 VIA 8650 Flash 10.1 720P Camera White New UI $71.99
EKEN M009S Tablet PC 7 Inch 2GB Android 2.2 VIA 8650 Flash 10.1 720P Camera Black New UI $71.99
だった。
M009s Upgraded 7 Inch Tablet PC Android 2.2 Dual Touch VIA 8650 WIFI 2GB Silver

これに至っては $69.99 -- Paypal のレートが 80円としても 5600 円(送料無料) -- いったいどういうわけでここまで安く作れるのだろう？ただ、M009s Lite は正規の EKEN 製品ではなく互換マシンかも知れないので、リスクがある。

ちなみに EKEN のファームウェアは、公式がここからダウンロードできる。

これをカスタマイズしたものが、

[ROM] - (M009S/MID V7/WM8650 7" Netbook) - Modroid-v6.5 FINAL by wicknix based on 1.5.1

ここにあるようだ。おなじハードウェアを末永く売ってくれると、ソフト側が熟成してきて、使えるものに育っていきそうな期待ができるが、ちょっと厳しいか。
[ROM] Universal (HYBRiD) HoneyCombMOD Uberoid for WM8650 devices v1.3.0

こんなものもあるらしい。メニュー画面の snapshot を見ると M009S も 2 種類あるらしい。

もっさり気味だろうが安いし、本命が出るまでこういうので遊んでみるのも良いかも知れない。

EKEN M009F

ここ

ARMvrTEJ 600 MHz
uDSP 400 MHz (H.264 480p まで)
USB host/device Port x 4
Ethernet 10/100T Mac
Boot from SPI Flash

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2011年04月08日

Digikeyで買い物(2011-4)

久しぶりに Digikey を覗いたら XMEGA192A3 があった。嬉々として購入することにした。

今は FPGA のほうが面白いので放置しそうだが、一応 5 個押さえることにした。

7500円以上にするために、もう少しなにか買わないといけない。FPGA の Spartan-6 XC6SLX9-2TQG144を 2 つばかり買うことにした。

書い忘れたもの。

-- 実はこちらが主題。買っておきたいものはあったのに LSI を 2 種買っただけで発注してしまった。今度は忘れないようにメモしておく。

3軸加速度センサ MMA7455

『Microtouch』の記事でメモったにもかかわらず買い忘れた。

1 個 185円だが、いま見たら在庫なし。在庫がないもの 1 種類と在庫があるものの組み合わせは、両方とも送料無料で送ってくる。

だから、こういうついでのときは、在庫がないものを買うチャンスなのだ。
電源系の部品

FPGA とか CPLD は、1.2V や 1.8V が必要。いつもチップを買うときに電源系の部品も一緒に発注することにしていたのだが、今回忘れた。

SC189 と CB2518 (1.0uH) は前回の Spartan-3 購入の際に買ってあるから、ただちに困ることはないのだが、今回気にもかけなかった。反省しよう。特に 1.2V の SC189 は手持ちが少ない。次回は忘れないようにしたい。

その他、おすすめのパーツ

74LVC4066D

LVC シリーズのアナログスイッチ。抵抗値が小さい。

XMEGA の基板を作ったとき、これも入手難だったが、今は普通に在庫している。
ATtiny4313

DIP ではないが、SOIC が単価 246 円で在庫している。

ATtiny20/ATtiny40 はリストは出るが在庫はなく 1個単位はまだ買えない。

おまけ： FPGA メーカの選択基準

MachXO2

MachXO2 ファミリ・データシート (pdf)

ちょっと見てみた。ブロック RAM がある TQFP 100 が 640/1200/2000 で、TQFP 144 だと 640U/2000/4000/7000 か。種類が多いのがいいなぁ。ハードマクロは、I2C x 2 , SPI , タイマ。やっぱりいずれは使ってみたい。

追記: 2011/06/17

LCMXO2280C-B-EVN Lattice の MachXO Breakout Board 2700 円 (購入済み)

FT2232HL と MachXO2280 が載ったボード。7.6 cm x 7.6 cm ぐらいのサイズ。
AT93C46DN , AT93C46EN SOIC の EEPROM 。FT2232 用。

安いし、次の購入時にでも、買っておこう。
LCMXO2-1200HC 662円～ 851円。

欲しいが、まだいいや。LCMXO2-1200ZE-P-EVN (MachXO2 Pico Dev Kit) は、欲しいがまだ売っていない。
MI0603J600R

チップフェライトビーズ。60Ω@100MHz 。いろんな USB 関係の回路図で VBUS から電源を取る場合にチップフェライトビーズを通している。このチップは、Lattice の USB JTAG (FT2232HL) の回路図で使っていた。

秋月に BLM18PG600SN1D (1608, 60Ω@100MHz, 25個100円) があるので、ここで買う必要はない。ついでに買うなら ... という感じ。

ちなみに、Lattice の回路図では、シールド GND も GND に直結していなくて 100KΩ + 0.01uF を通して GND に接続していた。... そうか
ASV-24.000MHZ 24 MHz のオシレータ (3.3V)。166円。

購入するついでに 1-2個買っておきたい。24 Mhz と DCM を組み合わせるといろいろな周波数が作れて便利そうな .. 。
UM232H

FTDI 純正のモジュール (1801円) なんてのも出ている。(データシート)

FT232H(Hi-Speed 対応のシングルチャネル)採用。 -- MPSSE も搭載。JTAG 用に欲しいかも。
FT232HL

チップ単体だと 383円。LQFP48 pin だし、コンパクトで安くて良いかも。2232D と同じ 48pin だが、ピン配置の互換性はない。水晶は 12MHz 。
93LC56BT

UM232H は、SOT-23-6 の 93LC56 を使っている。93C46 より 93LC56BT の方が良さそう。

ところで FT232H (と FT2232H) では、MPSSE は Bitbang モードと同様にアプリで設定可能になっている。ピンの初期状態の問題がなければ、EEPROM は必ずしも必要ない。
NX3225SA

表面実装型の水晶で、秋月で扱っている FA238 (3225サイズ) に置き換えられるのは、これ ... なのか？

12 MHz が欲しいが、95 円もする。秋月の FA238 は、16/20/25 MHz のみだし、仕方がないか。

.. ただ、ハンダ付けで一番苦労するのは、いつもこの水晶。ちょっと悩む。
NX5032GA 2pin SMD で安いというとこういうやつ。 73 円だし特に安いわけではないが、ハンダ付けが楽そう。ラジアルタイプは安いが、安っぽい感じがして嫌。固定する方法も悩む。
MCR10(12K)

FT232H の回路図みてたら 1% 誤差指定の 12KΩが必要。買い忘れないように。

追記: 2012/09/19 繰越分の話

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2011年02月03日

AVR Toolchain

Tiny20/Tiny40 の記事を書いたときに AVR Toolchain というのが出てきて、なにこれ？状態だったのだが... 実は WinAVR の開発は終了して AVR Toolchain に引き継がれたらしい。いまさらながら知った。どおりで新しい WinAVRが出ないはずだ。

正規の AVR Toolchain は、Atmel のサイトでレジストすれば AVRStudio 4 の addon として手に入る。

だが、AVRStudio 4 は使っていないし、WinAVR 相当だけが欲しい。そしてそれを手にするのにレジストするなど論外。.. どうしたら良いのだろう？

とりあえず、レジストなしで入手できる、AVR Tools Beta Site に行ってみると、AVR32 Studio 2.7 (Windows 版と Linux 版がある) の zip がダウンロードできた。

これで、使えるものは入手できることが分かった。

ただ、ベータ版で、最新の 1つのバージョンしか入手できないような.. 正規版(相当)か特定のバージョン(の zip 版)を入手するのはどうしたら良いのだろう？
あと toolchain のソースコードの入手方法もまだ分かっていない。バイナリよりむしろこっちの方が欲しい。(WinAVR だとパッチ一式が一緒に入っていて便利だったのにこれにはパッチ集は入っていない。)
だいぶ不便になった印象。ただ Linux 版が手に入ることは良いことだ。あまり考えなくとも使えるし同じバイナリが生成できる。

とりあえず、事情がわかるようになるまで、取ってきた次のバージョン

AVR32 Studio 2.7.0.851 (Toolchain 3.1.0.201012011657)
avr-gcc -v では、gcc version 4.4.3 (AVR_8_bit_GNU_Toolchain_3.1.0_200)

を試しに使ってみようかと思う。

リリースするバイナリでは、WinAVR-20100110 を使うが、Tiny10 を使ってみるとか Xmega を使ってみるとかするときに必要だ。特に興味があるのは、Tiny10 だったりする。FPGA で遊ぶときにこれに準拠して小さなコアにしたい。

出ている


    gcc version 4.5.1 (AVR_8_bit_GNU_Toolchain_3.2.0_253)

~~32bit の LDS/STS は使わなくなったが、~~

http://distribute.atmel.no/tools/opensource/avr-gcc/

Tiny10 系について:

Tiny10 では、レジスタが r16-r31 の 16個しかない。 AT90S1200 や XMEGA を含む数あるAVRのなかで、このシリーズだけ違うのである。そして、Atmel は頑張って gcc をこれにも対応させた。AVR Toolchain が動くようなので、どうやって少ないレジスタに対応したのかチェックしてみようと思う。

アセンブラ関数の書き方(avr-gcc)

レジスタ:

普通のAVRでは、いくつか特定の役割を持ったものがある。
X/Y/Z レジスタはポインタとして(も？)使われる。r1 は、LPM 系, MUL 系の命令で使われる。r0 は、C では常に 0 を入れておくルール。

tiny10 では、r1 は存在しないが、LPM 系, MUL 系の命令もまた存在しないから無問題。r0 も存在しないが、ないなら使わないで済ませば良い話のようだ。
引数:
普通のAVRでは、4 つまでの引数がレジスタ渡しになる。それ以上はメモリに置き、Y レジスタ(フレームポインタ)を使いアクセスする。なお、8bit の場合でも詰めることはしないで 16bit レジスタのように使っている。

tiny10 では、3 つまでに変わった。

追記: 普通のAVR で 4 つまでと書いたが、間違い。r25:r24 まで続くようだ。
戻り値
引数に使ったレジスタを戻り値に使っている。これは、tiny10 でも変わらない。
call される側が値を保証するレジスタ
普通のAVR では、こうなっていて使用する場合は push し pop で値を戻す。

tiny10 は、調査中だが、
こうなっている。

ところで、r1 (__zero_reg__) / r0(__temp_reg__) はどうしているのか？
その他 Tiny10 が違う点

命令セットやレジスタとは関係ないのだが、gcc に関係しそうなところで Tiny10 が違うところがある。

Tiny10 では LPM 命令がないが、フラッシュ全体が通常メモリと同じようにアクセスできる。ただし、アドレスはずれていて 0x4000 からフラッシュが始まる。

これ gcc ではどう扱っているのか要調査。

ついでに書いておくとメモリ(RAM)のアクセスが遅いらしい。2 clock に 1 回アクセスとか。アドレス空間にフラッシュとかいろいろ入ったせい？
avrXX

普通 avr3 とか avr5 とか CPU の種類によってカテゴライズし、libgcc.a を切り分けている。
tiny10 は、avrtiny10 になっている。avr0 とかするのかと思ったのだが、安易なネーミングだった。ちなみに、tiny20/tiny40 も avrtiny10 を使う。

ついでに書くと XMEGA は、avrxmega2,4,5,6,7 と大幅に増えている。なにやら大変なことになっているようだ。

リストするとこう。

mmcu=atxmega16a4 mmcu=avrxmega2;
mmcu=atxmega16d4 mmcu=avrxmega2;
mmcu=atxmega16x1 mmcu=avrxmega2;
mmcu=atxmega32d4 mmcu=avrxmega2;
mmcu=atxmega32a4 mmcu=avrxmega2;
mmcu=atxmega32x1 mmcu=avrxmega2;
mmcu=atxmega64a3 mmcu=avrxmega4;
mmcu=atxmega64d3 mmcu=avrxmega4;
mmcu=atxmega64a1 mmcu=avrxmega5;
mmcu=atxmega64a1u mmcu=avrxmega5;
mmcu=atxmega128a3 mmcu=avrxmega6;
mmcu=atxmega128b1 mmcu=avrxmega6;
mmcu=atxmega128d3 mmcu=avrxmega6;
mmcu=atxmega192a3 mmcu=avrxmega6;
mmcu=atxmega192d3 mmcu=avrxmega6;
mmcu=atxmega256a3 mmcu=avrxmega6;
mmcu=atxmega256a3b mmcu=avrxmega6;
mmcu=atxmega256d3 mmcu=avrxmega6;
mmcu=atxmega128a1 mmcu=avrxmega7;
mmcu=atxmega128a1u mmcu=avrxmega7;

基本的にアドレススペースの関係で、分類されているようだ。A1U とか X1 , B1 とか知らないものがあるが、いずれ世に出るのだろう。

追記: Tiny40 の I/Oレジスタマップ

ここに書くのもどうかと思うが、FPGA で遊ぶ準備として Tiny40 のレジスタを調べてみた。ADCとか NVM とか FPGA から見て関係ない物は除外してある。

なぜ Tiny40 ? かというと (1)ピンの数が多く PORT が多く割り当てられている。(2)SPI/TWI がある。
これから不要なものを取って USART 追加すれば、だいたい欲しいものになる。

ステータスレジスタ, スタックポインタ以外は基本的にどこになにをマップしても良いのだろうけれど、全然違うとやはり AVR らしくなくなる。合わせられるものなら合わせた方が無難だろう。


0x3F SREG     ---- ステータスレジスタ(必須)
0x3E SPH      +--- スタックポインタ(必須)
0x3D SPL      +
0x3C CCP      ---- レジスタ書き換え保護 

0x3A MCUCR    ---- 
0x39 OSCCAL   +--- クロック関係
0x38 reserved :
0x37 CLKMSR   :
0x36 CLKPSR   +
(0x35 - 0x32)
0x31 WDTCSR  ---- ウォッチドックタイマ

0x30 SPCR    +--- SPI
0x2F SPSR    |
0x2E SPDR    +

0x2D TWSCRA  +--- TWI
0x2C TWSCRB  |
0x2B TWSSRA  |
0x2A TWSA    |
0x29 TWSAM   |
0x28 TWSD    +

0x27 TCNT1H  +--- タイマカウンタ1 (16bit) 
0x26 TIMSK   :
0x25 TIFR    :
0x24 TCCR1A  |
0x23 TCNT1L  |
0x22 OCR1A   |
0x21 OCR1B   +

0x20 RAMAR
0x19 RAMDR

0x1E PUEC    +--- ポートC
0x1D PORTC   |
0x1C DDRC    |
0x1B PINC    +

0x1A PCMSK2

0x19 TCCR0A  +---- タイマカウンタ0 (8bit)
0x18 TCCR0B  |
0x17 TCNT0   |
0x16 OCR0A   |
0x15 OCR0B   +
( 0x14 - 0x0D )
0x0C GIMSK
0x0A PCMSK1
0x09 PCMSK0
( 0x08 )

0x07 PUEB    +--- ポートB
0x06 PORTB   |
0x05 DDRB    |
0x04 PINB    +

0x03 PUEA    +--- ポートA
0x02 PORTA   |
0x01 DDRA    |
0x00 PINA    +

USART レジスタ ( 0x14 - 0x0D に入るか)　
+0x6 UDR1
+0x5 UBRR1H
+0x4 UBRR1L
+0x3 UCSR1D (optional)
+0x2 UCSR1C
+0x1 UCSR1B
+0x0 UCSR1A

CCP というのは、4 クロック以内の書き込まないとダメという機能を一ヶ所にしたもの。
CLKMSR は、クロックソースを切り替えるもの。
PORT に PUE というのが追加されていること。これはプルアップ許可機能が DDR から独立。
.. こうなっていると、PORT を 0 にして DDR 操作で I2C のような操作がでできる。
RAMAR/RAMDR とは何？なぜ必要？

追記: 2011/10/13 -- このページを見ている人がいるようなので

AVR互換コア(テスト３)

その後、tiny10 系と互換のコア(FPGA 用 IP)を実際に作っている。テストも出来ないので、AVR_Toolchain は、独自に修正することにした。その暫定結果が、上の記事。

AVR_Toolchain-20110424-src.tar.gz

これが、ソースへのパッチ集。

binutils も 1 バイト LDS/STS に対応するために修正が必要。

__tmp_reg__ , __zero_reg__ は r18/r19 に define している。これは重大な修正だが、こうしないと libgcc の関数で対応できないものが出る。

avr-libc は、ほとんど対応できていない。アセンブラが多すぎて対応しきれないのだ。

4/24 で止まっているが、その後 AVRStudio 5 が出ている。ソースがどうなったかチェックはしていない。

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2011年02月02日

12VLED基板

今基板を作っているのだが、ついでに 12V の LED 基板も割りつけて作ることにした。

重いものばかりだと作るのが気楽にできないので、箸休め的にお気楽なものを混ぜようというのが意図。

まずは、手持ちの 12V 基板の紹介。

dealextreme でこんなのを買っている。(画像にリンク)。値段も $2.2 / $2.8 / $3.0 でかなり安い。

左は 5mm の白色 LED を 21 個載せたもの。右２つは同じ基板を使っていて、真ん中が白色、右がウォームホワイト。LED は 24 個だが、左のよりかなり小さい。

また、右端のウォームホワイト以外は逆指し OK 。

こういうのを持っているわけだが、ちょっと自分で作ってみたい。ユニバーサル基板でも同等のものは作れるわけだが、出来上がりが美しくない。プリント基板ならハンダづけも気楽にできて楽しいような気がする。

ちなみに LED も dealextreme のこれ 25個 $2.6 を入手済み。安いやつでも沢山載せれば明るいはず。あと、ついでにチップ LED も載るようにしようと思う。

こんな感じか。トランジスタ 2 個による定電流回路組み込んでみた。PWM による制御も可能。いまのところどちらか選択することを考えているが、抵抗値の選択がうまく出来れば両立できるかも知れない。

チップLED は、最初秋月で扱っている白色チップLED -- PLCC2 パッケージをターゲットにしてみたが、115個入りジャンクLED基板も買っていたのだった。これを付けるために、K を短めにしている。(4 端子で A A A K の割り当てなので、最初のアートワークでは付かなかった)

回路図は、こんな風にしている。

2SC2712

2SC3325

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Microtouch

『つれづれ日記』で知ったのだが、『Microtouch - a handheld AVR touch screen demo board』は、なかなか興味深い。

mega32u4 に 2.8 inch タッチパネル LCD を接続したボードで、ファームウェアもオリジナルのものを頑張って作っている。タッチバネルは専用IC を使わずに自力で読み取っている -- これだけでも参考になる。あと、バッテリー駆動で USB で充電でき USB で接続して通信もできる。 MicroSD や 3軸加速度センサーも付いていてなかなか気合が入っている。

基板サイズは 50mm x 45mm -- 液晶より小さい。

『ガーバーデータのツール』に画像生成機能を追加したのでテストを兼ねて画像化してみるとこんな感じ。

参考用旧画像

前記事でも書いたように今基板を作ろうとしているので、一緒に割付け(自分で切るので面付けと言えない)して作ろうかと思った。

ちょっとストックしているパーツと相談しながら検討してみた。ーー結構なじみがないパーツを使っている。以下メモ

LCD

1mm ピッチ 37 pin タイプ 2.8inch のがぴったり合った。OK 。ただし信号線は未チェック。
LP2985 3.3v LDO :

これは、TAR5SB33 と置き換えたい。その場合、BP のところにコンデンサが必要。ただ、コンデンサを入れるスペースがない。
16 MHz 水晶 / MicroSD:

いつものやつ(FA238 / ヒロセ DM3AT)に置き換える。MicroSDまわりはちょっと変えないといけない。
USB/リセットスイッチ

いつものやつが付きそうな気がするが、要チェック。厳密なチェックは面倒だから置き換え？

USB は、位置決めボス付きが付くようになっている。ヒロセ UX60A-MB-5ST も、合うようだ。リセットスイッチもいつものやつが合うことは合う。ただし、向きを間違うとまずい。対角だけ接続すれば、向きを気にしなくて良いのだが ...
パワーボタン

表面実装の横押しタイプ！ジャンクになった基板を持っているので、外せばパーツはなんとかなりそう。だが、一般的な部品で代替もできるようにすべきだろう。

で、一般的な部品とは何だろう？ Omron のタクトスイッチの pdf には、標準の 6mm のもので横押しタイプが載っている。どこやらで売っているのを見たこともある。これに対応しておけば、普通のタクトスイッチを無理やり付けることは可能だろう。ただ、7.4mm も高さがあり一番背の高い部品になりそうだ。

実は、この基板と液晶でバッテリーをサンドイッチする構造になっている。だから下側に 3 mm 程はみ出しても問題ない。普通のタクトスイッチで基板を挟むようにマウントするのが良いのかも。

あるいは、リセットスイッチのように面実装にする。ケースにいれたとして、裏面にはなにもないのだから、押しこむような形の電源ボタンでも問題ないように思える。

ケースの話が出たのでついでに書いておくと、やはり RFAD の MK8060 が良いのではないかと思う。ガラス窓と液晶がだいたい同じサイズ。ただ、ちょっと厚いので不恰好になるかも知れない。
リポ電池コネクタ。

この形状のものは持っていない。ピンヘッダ用のスルーホールに変えたいところ。
MCP73811/2

いつものやつは、MCP73831 。STAT が CE に変わっているので無接続にしないとまずい。

あと、充電中は電源からバイパスする回路を追加すべきだろう。.. だが、スペースがない。電源周りだけがごちゃごちゃしている。リセットボタンを右上あたりに移動して、スペースを空けたほうが良いかもしれない。
3軸加速度センサ MMA7455

これはどうするのが良いのだろう？

デジキーで結構安く手に入る。1 個 183円。次回発注時にでも買うことにして、そのままにしよう。
抵抗やコンデンサ

合うのかどうか要チェック。2012/1608 兼用でないと困る。

サイズは OK -- いつも使っているパターンよりも広い。

この基板は 50mm x 45mm でそのまま Fusion PCB に発注可能なようだ。だが、そうすると部品の入手が結構面倒なことになる。

中途半端に手をいれるより、いっそのことディメンジョンだけ合わせた互換ボードにした方が良いようなきがしてきた。今回の基板に入れるのは、パスして別途考えることにしよう。

.. というわけで、メモだけ残しておく。

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2011年01月11日

Tiny20/Tiny40

Atmel のサイトを見ていたら Tiny20/Tiny40 というのがあるのに気がついた。Tiny10 の仲間かと思ってデータシートをダウンロードしてみたら全然違った。

TPI があるから仲間ではあるが、Tiny20 は 14 pin で、Tiny44A とかと互換性があるピンアサイン。Tiny40 は 20 pin で他とは互換性がない。

で、両方とも SPI と TWI が付いている。なにかスレーブ・コントローラに徹した感じがする。

そんなことより Tiny20/Tiny40 は命令が 54 しかない。Tiny10 ですら 112 命令あるというのに。(普通 Tiny は 123 - 125 命令)

いまさら命令を大幅に減らすとは、なかなか興味ぶかい。どの命令を減らしたのか？　なぜそれで問題ないのか？について分かったことがあったらここに追記していこうと想う。
一番興味があるのはなぜそうしたか。命令を減らせばチップ面積は減るだろうけど、大して変わらないような気もする。32 個の特別な I/O レジスタとか 2レジスタ転送命令やビット操作命令をやめればチップ面積を減らせてクロックを上げられそうな気がするが、どうなのだろう？

... とか思ったのだが、命令表を見たら以下のように普通だった。


算術命令 (20)
   ADD , ADC, SUB , SUBI , SBC , SBCI, AND, ANDI, OR, ORI , EOR , COM ,
   NEG , SBR, CBR , INC , DEC, TST , CLR , SER 

ブランチ命令 (34)

   RJMP, IJMP, RCALL, ICALL, RET, RETI, 
   CPSE,  CP , CPC, CPI, SBRC, SBRS, SBIC, SBIS
   BRBS, BRBC, BREQ, BENE, BRCS, BRCC, BRSH, BRLO, BRMI, 
   BRPL, BRGE, BRLT, BRHS, BRHC, BRTS, BRTC, BRVC, BRVS, BRIE, BRID

ビット・フラグ操作 (28)

   SBI, CBI, LSL, LSR, ROL, ROR, ASR , SWAP, BSET, BCLR, BST, BLD, SEC, 
   CLC, SEN, CLN, SEZ, CLZ, SEI, CLI, SES, CLS, SEV, CLV, SET, CLT
   SEH, CLH

ロード・セーブ (10)

  MOV, LDI, LD(9), LDS, ST(9), STS, IN, OUT, PUSH, POP

MCU命令 (4)

   BREAK, NOP, SLEEP, WDR

これだと 96命令。 LD/ST のアドレッシングモードを別にカウントして 112 命令。

Tiny2313 (123 命令) と比べてないのは以下のもの


算術命令 (2)

   ADIW, SUBIW

ロード・セーブ (5)

   MOVW, LDD, STD, LPM(3), SPM

ちょっと数が合わないが、要するに 2レジスタ転送命令系がなくなった先祖返りで Tiny10 と同じということか。ちなみに LPM, SPM は TPI ベースで仕組みが違う以上なくなる方が自然。

なんだ。

ただ、54 って何？　というのが次の疑問。

少なく見積もって 96 だ。大幅に減らすとしたらブランチ命令の条件とフラグ操作のフラグ名をモードの違いと定義づけるしかない。


   BREQ, BENE, BRCS, BRCC, BRSH, BRLO, BRMI, 
   BRPL, BRGE, BRLT, BRHS, BRHC, BRTS, BRTC, BRVC, BRVS, BRIE, BRID

これを BRBS, BRBC の別名にすれば -16 。


   SEC, CLC, SEN, CLN, SEZ, CLZ, SEI, CLI,
   SES, CLS, SEV, CLV, SET, CLT, SEH, CLH

これを BSET, BCLRの別名にすればさらに -16 。

こうすると 64 命令にはなる。しかし後 10 命令は？

ここ


  LSL		0000:11dd:dddd:dddd	# logical shift left (= ADD Rd,Rd)
  ROL		0001:11dd:dddd:dddd	# rotate left thru C (= ADC Rd,Rd)
  TST		0010:00dd:dddd:dddd	# TEST (= AND Rd,Rd)
  CLR		0010:01dd:dddd:dddd	# clear register (= XOR Rd,Rd)
  SBR		0110:KKKK:dddd:KKKK	# set bit register (= ORI)
  SER		1110:1111:dddd:1111	# set register to 255 (= LDI) (追加)


  ADD		0000:11rd:dddd:rrrr	# add without carry
  ADC		0001:11rd:dddd:rrrr	# add with carry

  SBC		0000:10rd:dddd:rrrr	# subtract with carry (borrow)
  SUB		0001:10rd:dddd:rrrr	# sub w/o carry

  CP		0001:01rd:dddd:rrrr	# compare withoout carry
  CPC		0000:01rd:dddd:rrrr	# compare with carry

  SBCI		0100:KKKK:dddd:KKKK	# subtract immediate with carry
  SUBI		0101:KKKK:dddd:KKKK	# subtract immediate w/o carry


  BRBS		1111:00kk:kkkk:ksss	# branch if bit set
  BRBC		1111:01kk:kkkk:ksss	# branch if bit cleared

  BSET		1001:0100:0sss:1000	# bit set in FLAGS
  BCLR		1001:0100:1sss:1000	# bit clear from FLAGS

  CBI		1001:1000:AAAA:Abbb	# clear bit in I/O register
  SBI		1001:1010:AAAA:Abbb	# set bit in I/O register

  SBIC		1001:1001:AAAA:Abbb	# skip if bit cleared in I/O register
  SBIS		1001:1011:AAAA:Abbb	# skip if bit set in I/O register

  LSR		1001:010d:dddd:0110	# logical shift right
  ROR		1001:010d:dddd:0111	# rotate right thru car

  INC		1001:010d:dddd:0011	# increment register
  DEC		1001:010d:dddd:1010	# decrement


  AND		0010:00rd:dddd:rrrr	# logical AND
  EOR		0010:01rd:dddd:rrrr	# exclusive OR
  OR		0010:10rd:dddd:rrrr	# inclusive OR
  MOV		0010:11rd:dddd:rrrr	# copy register

まぁいいや。しかし、命令数を可能な限り少なく見積もるのになにか意味があるのだろうか？
ちょっと驚いたが、普通だということが分かって安心した。

... と思ったが汎用レジスタが 32本→16本に減っているのに気がついた。これは面倒な話。

AVR Tools Beta Site

さて、ちょっとでも興味があるのは Tiny20 か。なにしろ Tiny44 系と似ている。

ADC がシングルエンドしかない。AREF もない。
USI がなくなり SPI/TWI が付いた。
ISP がなきなり TPI になった。
水晶/セラロックは付かない。
DIP がなくなり TSSOP が追加された。

命令以外の違いはこんなところか。TWI や SPI が付いたのは嬉しいし、TPI も歡迎。だが、ADC の機能は寂しくなった。

劣化した機能は、実際には役に立たない/あまり使われない... ということだろうか？

確かに USI での I2C スレーブは問題があった。2レジスタ転送命令系は性能が多少違うだけ。
ADC はどうなのだろう？

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2011年01月09日

eJackino製作中

いまさらながら、eJackino (と AE-ATmega) を製作している。AE-UM232Rピン互換ボードのテストが目的。最初は、AE-ATmega を作り出したのだが、ケースに入らないことが分かって、確認のために eJackino のボードを出したので、これも作ることにした。

パーツが足りなくて未完成だが、良い感じになってきたので紹介。

ケースが目につくと思うが、これは千石で(も)売っている RFADテクノロジー　MK8260 (326円)。こんな風にあつらえたようにぴったりなのだ。

RFADテクノロジーのケース

東京サイエンス

IC ソケットは秋月の丸ピンＩＣソケット 32P を切って使っている。あと工夫したところは、電源切り替えのところをスイッチに変えたぐらい。

もちろん、RST はパターンカットしている。

こちらは、AE-ATmega 。いまのところ同じ状況。

残念なことにこいつは少し長くてケースには入らない。あと作っていて気がついたのだが、本体LED (透明のやつ)は、向きが逆になっている。要注意かも。

追記: 基板を削ってケースにいれた。

1mm 削るのは基板を切るのとさほど変わらないと思い直してケースに入れてみることに。(前の写真は、削りカスが付いていてきたないので置き換え)

AE-UM232R 側だけだと厳しかったので、反対側も少し削っている。ケースの上部は AE-UM232Rだけでなく、LED も干渉してた。

あと水晶を付けた。無理やりっぽいが、eJackino ではコンデンサもいるので、こうする理由はある。

追記: 仕舞えるようになった。

eJackino は、そのままでケースに入った。AE-ATmega は、ISP コネクタに当たる部分を削ることで入るようになる。ただし本体のみである。

基板から 12mm 高以内にしないと入らない。AE-UM232R だとピンヘッダの高さを押さえる改修をした上で基板に直付けしなければ無理。

kosaka さんの記事

ケースに入れるのを前提にモジュールを設計するのなら当然ながら IC ソケットを使うことも可能なのだ。細ピンヘッダを加工して、モジュールから直接足を出せば、12mm 以内に収まる。私の場合UM162 を作るわけだからなにも問題ない。

MFT232R

ケースに載せたところ。AE-ATmega の方は、ぎりぎりまで削ってみたが、ここまでやらない方が良い。あと0.5mm ほど残しておいたほうが良かった。ぎりぎりまで削るべきなのは反対側だった。

ISPコネクタ側をぎりぎりまで削る。2 つの穴のふちぎりぎりが目安。
現物合わせで、上部ケースに嵌まるように、AE-UM232R 側を削る。

こんなところか。削るのには大きい平ヤスリを使った方が良い。小さいのだと効率が悪い上、精度を出せない。ちなみに、大きい平ヤスリも百均(セリア)で購入。

削りすぎたので、下側のケースに内枠を付けるとか工夫が必要になってしまった。

いままで枠で基板を挟んでいたが、枠を上部に追いやった。たぶんこれが完成形。

追記: ほぼ完成か？

大して代り映えしないのだが、相当な苦労の末完成に大分近づいた。

まずこれ。AE-UM232R の足と上部ピンヘッダを全部外して、細ピンヘッダに付け替えた。全部一度に外せなかったので、足のところのプラスチックを 2ピン毎に溶かして 2ピンづつ外している。で、コテ先が相当痛んだ。プラスチックが付着した感じで、なかなか元にもどってくれない。ちなみに、以前は横着して、ニッパで割っていたらスルーホールが死んだ。

今回も中央のスルーホールが死にかけ。eJackino はオープンで使うので、これでも良いか。

一応リファレンスのつもりで作っているので、TX/RX/DTR の 6pin にジャンパピンをすなおに付けている。そうすると今度は削らないと仕舞えなくなってしまった。

なかなかに面倒。

使わないと思うのだが、DCジャックを一応eJackino に付けてみることにした。AE-ATmega はDCジャックを付けるのを最初からあきらめた。

AE-ATmega はきちんと仕舞えるのだが、ejackino は、DCジャックをつけたおかげで、ちゃんとは仕舞えなくなっている。DCジャックのところも 6pin のところのようにしないと。

ちなみに AE-UM232R 付けたまま仕舞える。12mm はクリアできたわけだ。だが、微妙に DCジャックより背が高い気がする。AE-ATmega は、写真の状態だとあて板が干渉した。ずらさないと付けたまま仕舞えない。

ついでに書いておくと、まだ未完成。まだ、AE-UM232R の動作確認もしていない。その前にジャンパーピンをどうするか決める必要があるのだ。

J2(2ピン) : VCC への電源供給。これはオプーンで良いが、単独で使用できなくなる。スルーホールが死に掛けだしどうするか悩んでいる。-- もう外せないから失敗はゆるされない。
J1(3ピン) : VIO - VCC を外部で接続することでオープンで良いようにするつもり。だが、これも単独で使用するためには、ちゃんと付けないといけない。高さをクリアするために下部に付けるしかないと思うが、足の根元は、1.5mm 。これより下まで出るとブレッドボードのときすわりが悪くなる。やはり悩ましい。

最終的にこうした。J1 はジャンパピンを差した状態でギリギリになるようにして上部にハンダ付け。

J2 は、よくよく考えてダイオードにした。ダイオードだと VCC に入力する電圧が下がるが別に問題ない。eJackino では 5V と VCC が接続され 5V になる。ただし、外部電源にしても電源をいれなくとも 4.4V ぐらいが供給されてしまう。.. といっても UNO と同じようなもののはず。

AE-UM232R の電源と本体の電源を完全に分けることも出来そうだ。(AE-UM232R の)#15 VCC をパターンカットして N.C. にしてしまえば、VIO は外部から供給され VCC はバスパワーで動作する(はず)。(ちなみに、eJackino 側の # 15 VCC → VIO をジャンパしている。)

おまけ: (RST パターンカット済)

参考: arduino と RFADケース

確認したところ別の意味でピッタリだった。まぁかえってこっちの方が良いのかも知れない。ちなみに、枠にはさむ方法にすれば、問題なく上部にマウントできる。

ケースの下側の深さは 12mm で、枠が 2mm ぐらいだから、ガラスに接触しない。(一番高さがあるのは、USB-Bコネクタと DCジャックで 11mm 、3mm あるから基板厚を考慮しても大丈夫)。長辺の幅は、USB-B コネクタが飛び出ていて微妙な感じ。

ケースの内側底面から 18mm 。ピンヘッダの根元が 2mm / ピンソケットが 8mm / 基板が 1.6mm として基板底面からボトムまで 6.4mm 。

使うためのケースならこれだけ浮かさないといけない。プラスチック連結スペーサーを切ったりすると良いかも。

内側側面に板を貼るのもひとつの手。プラスチック(ABS)で問題がないが、ユニバーサル基板を切って貼るのもアリ。

おまけ: 電源自動切り替え

UNO の回路図を見ると、外部電源と USB (VBUS) を自動的に切り替えるようになっている。もう少し詳しく書くと、コンパレータを使って 3.3V の 2 倍の電圧が外部電源として入力されると、USB (VBUS) を切り離す。

簡易な回路としてこんなのは、どうだろう？ UNO も Pch MOS FET を使っていて、普通とは逆向きに Source を出力側に付けている。こう付けるとボデーダイオードで、Off でも電圧は下がるものの通電する。外部電源がなければ、Pch MOS FET は ON になるので、低抵抗でつながるわけだ。外部電源があると、Pch MOS FET は Off になる。D1は、逆流しない機能であれば良く、arduino の場合は、レギュレータに置き換えて考える。(... で良いとおもうが未確認)。また、外部電源を安定化 5V にするとダイオードによって電圧が下がるので少々具合が悪い。

ちなみにこの回路は、『中華フォトフレーム』を分解して知った。バッテリーと外部電源(USB) を切り替えるのに使われていた。(この場合はバッテリーは USB VBUS の方に相当)

posted by すｚ at 00:56| Comment(4) | TrackBack(0) | 日記

2010年12月15日

著作権法の改悪に反対する

このブログは技術的な話題しか書かないのだが、こればっかりは書かざるを得ない。著作権法は既に技術的手段に言及があり、技術を封じ込める面がある。今回の改変はさらにこれがエスカレートすることになりそうだ。

『ＤＶＤコピー、家庭内も禁止へ　暗号で保護のソフト対象』これを読むと、

暗号化技術を使って保護されているソフトが対象で、保護を破るプログラムの製造や配布も禁止される。

と書いてある。この一行を読むだけで、なにやらうさんくさそうな感じがする。

まず、「暗号化技術を使って保護されているソフト」を(ひとつ)作れば、「保護を破るプログラムの製造や配布」を制限できると読める。

まさかこのままの意味ではないだろう。暗号化した zip をひとつ作れば (Windows そのものを含む) zip の解凍ソフトの配布を禁止できたりすることにはならないだろう。

でも、だれでも著作物は作れるのである。このとおりではなくとも、従来のフォーマットのDVDを保護しようとする法律を作れば、既に広く普及している「プログラムの製造や配布」を簡単に制限できることになるはずだ。

だから、たぶんそんなことはないのだろうが、このような法律にしようとすること自体が同じぐらいおかしなことなので、安心して見てられない。

Windows はなんとかしても、ubuntu などメディアプレイヤーの機能をもったソフトの「製造や配布」を制限されるかも知れない。油断しているとひどい法律になるかも知れない。
もっと恐ろしいことに、「暗号化技術を使って保護されているソフト」なら誰も勝手に解読できないし、できたとしても解読してはいけないわけだから、中身が見えなくとも保護される。

コピーした違法な著作物を「暗号化技術を使って保護」すれば、だれも手出しできないのではないか？

まさか対策を考えていないとは思いたくはないのだが ..
これをどうクリアするのか？へたに対策をすると、さらにおかしな法律になりそうだ。

だいたい、暗号化されたものは、(意味のある)表現ではない。表現でない以上著作物ではないだろう。暗号を解いて出てくるものが著作物であり、著作権法の対象は暗号化されていないものに限るべきだと思う。

範囲を超えて保護しようとするとおかしなことになるのは必然だと思うのだが、どうだろう？
じつは最も主張したいことは別にある。著作権法は技術的手段に踏み込むべきではないということ。

著作権は有限の期間しか有効でない。技術的手段も規定してしまうと、権利がなくなってしまったものまで保護することになる。

著作権が切れたとき、著作物は社会のものになる。著作権というものが存在できる前提だと思うのだが、それをどうやって担保するのだろうか？

著作物をメディアに縛り付けると、著作権が切れるまでメディアが持たない。切れたときには消滅しているか、切れてなお(もとの)著作権者が権利をコントロールできることになるのである。
これがたいそう気に入らない。こういう特別な保護を認めるなら登録制にしてほしい。マスターを政府に登録してもらって、著作権が切れたとき、著作物は社会のものになることを担保してほしい。もちろん保存する費用がかかるだろうが、登録料をとってかまわない。特別な権利を与えるのだからおかしなことではない。そして登録料の支払いが継続できなければ、著作権も消滅させる。... これぐらいしてほしいところだ。

これぐらいの懸案点がすぐ出てくるのだが ... それらが解消された形で改正されてもなにも問題を解決しないように思える。

著作物をメディアに縛り付けると利便性が明らかに低下する。技術は進むから十年ぐらい先のことを考えると買った著作物は役に立たないものになっているはずだ。

現在でも DVD ぐらいは microSD にらくらく入る。正規に買ってもメディアプレイヤーに入れるためにリッピングするのが普通だろう。ブルーレイなど新しい規格でも 10 倍程度の容量でしかないわけだから、3-5 年先には DVD と同じような感覚になってくるはずだ。

そうなると、メディアに縛り付けられた著作物を誰が買うのか？全部ダウンロード販売に流れることになるのではないか？

( 結局、市場が消滅するのを加速するだけの結果になるのではないか？ )
メディアに縛り付けて意味があるのはゲームのソフトだけになるだろう。それでもやはり技術は進歩する。技術の進歩によってたとえば今のマジコンが存在しているわけだが、それもさらに技術が進めば意味がなくなる。たぶん完全なエミュレータは出来るだろう、今の Advance のソフトの状況を見れば、それが将来 DS にも起きるのは明らかである。

で、そういうものは海外で作られる。日本の法律だけどうこうしても意味がない。日本のユーザだけが利便性を取り上げられ、海外で好き勝手にされている状況は変わらないだろう。

( 暗号化の解除に関する規制は、暗号化を解除されてしまったものとは無関係だ。まったく意味をなさなくなるまで、時間はかからないだろう。)

はっきり言って、法律を決める人たちは今と過去しか見えていないし、影響を与える範囲も見えていないのでは？　と思える。

そんなことはないだろうと思いたいのだが、子供手当てでもザルなのが露見しているし、ザル法をつくられる疑念がぬぐえない。

というわけで、一応(反対を)表明しておく。

追記: 「技術的保護手段に関する中間まとめ」

「技術的保護手段に関する中間まとめ」に関してのリンクを貼った。

追記: 「技術的保護手段に関する中間まとめ」に対する意見を送った。

相当に問題があるので、とにかく意見を送るだけは送ることにした。どのように扱われるか分からないし、指摘点そのものを理解されなくて無視されるかも知れない。「技術的保護手段に関する中間まとめ」に問題を感じている方は是非意見を送って欲しい。

ここに「送った意見」を添付しておく。これは一例として考えて欲しい。まだまだ問題があるはずだ。また、送った内容を読んで分かりにくい等、改善点を見つけた方は是非修正したものを自分の意見として送って欲しい。添付した「送った意見」の著作権は放棄する。コピーして一部修正したものを自分の意見として送ってもかまわない。

5 番目の意見の補足:

この法律が意味を成すには、やはり『「技術的保護手段」をひとつのライセンサーに独占させる』というのが前提になると思う。なんの登録も必要なしに、違反した者に対して刑事罰を求められる権利を認めてしまうのはどうか？アルゴリズム -- アイディアに属する特許法の範疇の権利が無料で期限なしに登録さえ必要とせずに認められるのである。

しかも条件がはっきりしない。 DVD など既存のアルゴリズムさえ「技術的保護手段」として認め保護しようとしているように見えるから、やはり zip の暗号化さえ「技術的保護手段」として請求できてしまうような気がする。区別する論理は存在しないように思える。そうなれば、zip の複合化コードを入手している人に対し刑事罰を求めることができる。恐ろしいことである。

しかもこの権利は、ほぼ世界中の人間に与えるのである。著作物を日本に持ち込むだけで良い。実際に利用する人間は不在でかまわない。刑事罰を受ける側は国内にいる人間だけで、権利を与えた人間に及ぶとは限らない。どのような権利の行使が行われることになるのか、想像すると非常に怖い。

こういうのはあり得ないはずなのだが、現実に形となっているわけでとても危険である。
1 番目の意見の補足:

zip の暗号化が「技術的保護手段」として認められないとしても、ある種のソフトウェアは「技術的保護手段」として認められるのである。登録が必要ないことからなにが「技術的保護手段」として認められるか判断できす。後出しですら OK そうある。そして違反していれば刑事罰を求めることができるわけである。

で、譲渡目的 -- 言い換えれば誰にでもライセンスすることを目的としたソフトウェアの製造・輸入・所持および公衆への頒布に刑事罰を求めることができる。

なにが「技術的保護手段」として認められるか分からない状況で、いきなり刑事罰を求めることができるわけであるから、オープンソースソフトウェアの所持そのものが危険ということになる。そうなると、オープンソースソフトウェアの活動を破壊させる効果が出てくる。後出しがダメだとしても、それと知らずにダウンロードすることがあるわけでいきなり刑事罰を求められる危険性があることには変わらない。

これは恐ろしいことである。誰にでもライセンスすることを目的とするものは、基本的に文化の発展に寄与する意図があると捉えるべきものであろう。

そういう意図があるはずはなく、そのようなことをするとすればなにか悪意しかないと判断しているわけである。で、それを阻止して著作者の商業的利益を守ろうとしているわけである。

文化庁は文化の敵であると自ら宣言したとという論理すら成立しそうだ。

「送った意見」-- １意見１メールなので、以下の６つを別の意見として送った。

[6]該当項目および頁数　:◆第4章 19頁回避機器規制の対象となる行為
[7]意見

... 頒布目的の製造、輸入、所持を規制対象にする旨が記述されているが、
GPLライセンスやBSDライセンスのオープンソース・ソフトウェアはそもそも頒布目的のものである。これらは膨大な量に及ぶ上、多数のソフトウェアをまとめて入手する行為も普通に行われている。(海外では合法のため)規制対象となりうるソフトウェアがまぎれ込む可能性があり選別するためには非常な労力が必要になることが予想される。

また、既に入手しているソフトウェアが、新たに規制対象になりうるとすれば、所持している膨大な量のオープンソース・ソフトウェアから選別するための非常な労力を個々人に果たすことになる。

従来と同じ考えで問題ないとはとてもおもえない。新たに規制対象になる以前から所持しているソフトウェアの所持に対しては、規制対象から外すべきであり、また輸入に関しては、新たに規制対象なったものでも故意でなければ規制対象にすべきではないと考える。

それが認められたとしても、頒布に関して問題がおきる。オープンソース・ソフトウェアでは海外のサイトをミラーしており、利用者の便宜を図っている。このミラーサイトが違法となる可能性がある。取り除くとしても、整合性を保つために新たなソフトウェア開発が必要になる可能性がある上、そのままの形でしか頒布を認めていない場合、ミラーサイトが成立しない可能性もある。

以上の理由により、規制対象となるソフトウェアが紛れ込んでいることを知っていても対処ができない可能性がある。輸入したものをそのままの形で頒布する場合は、規制対象から外すべきであると考える。
[6]該当項目および頁数　:◆第4章 19頁回避行為規制基本的な考え方
[7]意見

日本でもフェア・ユースの概念を法律に盛り込む動きがあったと記憶しているが、
これが認められた場合、回避行為規制が無意味になる可能性がある。どのように対処

するのか考え方を盛り込むべきであると考える。
該当項目および頁数　:◆第4章 19頁回避行為規制基本的な考え方
[7]意見

過去に正規に入手した DVDの複製やメディア変換による非正規の機器での
視聴が認められなくなるとすれば、正規の利用者の利益を損ずることになる。また過去にメディア変換した私的複製の所持が認めらなくなるとすれば
正規の利用者の利益を大きく損ずることになる。この不利益は、違法な
複製による権利者の不利益よりはるかに大きいと考えられるが、基本的な
考え方が提示されていない。

正規の利用者の利益を損ずることになれば、正規の利用者の怒りを買う
ことになり DVDの市場が壊滅するほどの動きになる可能性も考えられる。

また新たに購入するDVDの複製やメディア変換が禁止されるだけであっても、正規の利用者にとって価値がさがるということであり、DVDの市場が
縮小していくのは明らかである。( コピーコントロールCD が存在しなく
なったのは、保護の方式の不完全さにも理由があるが、正規の利用者の
利便性を大きく減じたためであると考えられる。DVDの市場にも同じこと
が起きる恐れがあることは容易に予想できるはずである。)

これについての是非は問わないにしても、非常に重要な要素であり、
基本的な考え方を提示すべきだと考える。
[6]該当項目および頁数　:◆第4章 19頁回避行為規制基本的な考え方
[7]意見

CSS 型の「暗号化」の技術について、技術的保護手段の対象と評価する
とあるが、悪用される恐れが多分にある。

有効な著作物がすくなくともひとつあり、「技術的保護手段の対象」
と評価される「暗号化」の技術が存在したとする。

そうすると、回避機器規制のためライセンスを受けなければ回避機器を
所持できず、同じ「暗号化」の技術を用いて暗号化したものの復号が違法
になる。

著作物でないものの保護は行わないとも別の箇所で記述があったが、
実質に有効に機能するのか甚だ疑問である。

有効に機能しなければ、違法な著作物を暗号化したものですら保護
されることになり、かえって違法な著作物の蔓延を助長する恐れすらある。

「技術的保護手段の対象」と評価するには、条件が足りないと考えられる。
おそらく「誰でもライセンスを受けられるようにすること」というのがひとつの条件だろう。中身を確認することが可能なようになっていれば、
少なくとも違法なものを保護してしまう可能性はなくなる。
ただし、高価な価格を付けられるとその条件も有効に機能しない
可能性があり、「無料での試聴を許可すること」も条件にしない
といけないのではないか。

このように考えるにしても著作物そのものの試聴でなくては意味を
なさないため、「技術的保護手段の対象」と評価するには、必然的に
「アクセスコントロール」を合わせもったものになりそうである。

基本的な考え方では、こういったことについてどう考えるのかについての
方針を提示すべきではないか。
[6]該当項目および頁数　:◆第4章 19頁回避行為規制基本的な考え方
[7]意見

「復号化」しか問題にしていないが、「暗号化」の技術自体の複製に
ついての考え方が必要である。「暗号化」の技術そのものはアルゴリズム
であり、著作物ではないため同じ動作をするソフトウェアの開発は可能で
ある。

それで暗号化した著作物が存在すると「技術的保護手段の対象」と認め
られ、正規の「復号化」ソフトが違法となる。

「暗号化」自体は海外で行うことも可能なため違法とすることはできない。
「技術的保護手段」をひとつのライセンサーに独占させなければ、この問題は
解決しないと思われるが、その是非もあるので、基本的な考え方で方針を提示
すべきだと考える
[6]該当項目および頁数　:◆第4章 19頁回避行為規制基本的な考え方
[7]意見

「技術的保護手段の対象」の範囲が広がり影響が拡大するため、
従来も規制されていた件についてだが意見を書かせていただく。

回避行為規制は、著作物でないものを保護しないとは言え、回避手段を規制
されてしまっているため、実質、著作物でないものも保護してしまう。

著作物であっても著作権の保護期間は有限であるため権利がなく
なった後も実質保護してしまうことになる。

特に DVD などメディアに縛り付ける著作物は、メディアが保護期間終了
まで持たないことは確実である。社会への還元を放棄していると見做す
こともでき、文化の発展に寄与していると言えるのか？、
そのようなものに手厚い保護が必要なのか？という疑問もある。

このことについて、合理的な説明が必要であると考える。

私見ではあるが、「技術的保護手段」と認め権利を与えたものについては、
担保をとり著作権の保護期間終了後に政府が公開したらどうか？

また、メディアが破損したときに発売が停止していたりすると場合
二度と入手できないことになる。
「技術的保護手段」を与えたものが入手できないことに対する
救済措置が必要と考える。担保をとっていれば政府が著作者の代わりに
正規の利用者の権利を保証することは可能である。

技術的にはそれが可能になりつつある。是非検討していただきたい。

posted by すｚ at 19:32| Comment(2) | TrackBack(0) | 日記

2010年12月09日

TPI/PDI

ATtiny10 などで新規に採用されたプログラミングインターフェイス TPI(Tiny Programming Interface) を調べてみることにした。

この TPI の基本プロトコルは XMEGA で採用された PDI とよく似ている。調べる際 PDI との違いについてもチェックすることにした。

物理層


                   TPI                  PDI
   リセット       RESET                  x 
   クロック       TPICLK               PDI_CLK
   データ         TPIDATA              PDI_DATA 
   開始方法       (1) RESET を L 
                  (2) TPIDATA を H    (1) PDI_DATA を H
                  (3) TPICLK x 16     (2) PDI_CLK x 16
                  (4) KEY送付         (3) KEY送付 
   終了方法       RESET を H           PDI_CLK 停止

こんな感じ。データの送受信は 8bit + Parity EVEN + STOP2 が基本で、１本の DATA 線を TX/RX で共有する半二重。

PDI はパリティを常に守るわけではなくパリティを無視する特殊なデータがある。9bit + Parity NONE と思ったほうがしっくりする。
PDI は CLK を送付しつづけないといけない。これが扱いにくいところで FT232RL でライターを作ろうとするとエラーが起きたら最初からやりなおす -- みたいな処理が必要になる。(avrdude の terminal mode を愛用しているのだが、特にこのモードと相性が悪い)

コマンドセット

TPI も PDI も『FLASH に書く』といったコマンドがあるわけではない。メモリ空間にレジスタがあってプログラムとおなじようにレジスタにアクセスすることで、FLASH に書き込んだりする仕組み。

コマンドセットは、次のようになっている。


                              TPI           PDI
READ ( アドレス直接指定 )     SLDCS         LDS
READ ( ポインタ間接 )         SLD           LD
READ ( ポインタ間接 ＋＋)     SLD           LD
WRITE ( アドレス直接指定 )    SSTCS         STS
WRITE ( ポインタ間接 )        SST           ST
WRITE ( ポインタ間接 ＋＋)    SST           ST
ポインタ設定                  SSTPR         ST
キー設定                      SKEY          KEY
READ ( IO空間専用 )           SIN            x
WRTIE (IO空間専用 )           SOUT           x
READ ステータス               SLDCS         LDCS
WRITE コントロール            SSTCS         STCS
繰り返し指定                    x           REPEAT
注) ＋＋は ポストインクリメントつき

完全ではないが、まぁこんな感じ。TPI には REPEAT がないが、空間が小さいから必要ないのだろう。

さて、コマンドを送れば結果が返ってくる(ものがある) 。そのときに送信/受信が切り替わるわけだが、ガード期間が定義されていて、一定期間(クロック)後から結果を返すようになっている。

このガード期間最小 2 クロック。設定によって +128 クロックまで期間を長くすることができる。

ライタの設計

TPI/PDI はこういうものなので、いくつかの空間に対して READ/WRITE するようなメソッドをライタで提供し、あとは上位レイヤでやってもらう -- というのが一つの案。

avrdude-5.8 のソース(AVRISPmkII とかに XMEGA用のコードがある)を見てみたのだが、AVRISPmkII も実際そういう仕組みになっている。そして avrdude.conf に各空間の定義が書いてあり、その定義によって操作するようだ。

もう一つの案として、物理レイヤーをそのまま見せる方法も考えられる。

TPI だと
- 問題なのは PDI 。パリティエラーになるデータを扱っている。これはいったいどうしたものか。
  
  パリティエラーになるデータは 3 つで、BREAK(0xBB) / DELAY(0xDB) / EMPTY(0xEB) 。
  BREAK は、HOST が中断のために送出するデータでシリアルの SEND_BREAK にマッピングできる。(ちなみに TPI も BREAK があるが、シリアルの BREAK 信号そのもの )
  
  これがあるだけで、普通のシリアルにマッピングするのが難しい。JTAG インターフェイスにマッピングするのが妥当のような気がしてきた。
  ただ、そういうのをわざわざ作っても遅延の問題があるからあまり高速にできない。結局メモリ空間を指定してブロック転送するものを作るほうが高速になりそうなのだ。
USBasp の拡張案

そう言えば ... USBasp のプロトコルにマッピングできないだろうか？
... というわけで、AT90USB162/ATMEGA32U2 に移植した USBasp を改造してみようと思う。
serjtag でやろうとも思ったがまだベースも動いていないし。

ここまで書いた段階で、avrdude tpiでググってみた。
- あ、LUFAに、AVRISP-MKII Clone が入っていて PDI/TPI をサポートしているのか。
- 実装例のひとつが、USBTiny Mkii。
  
  これを読むと、Avrdude 5.10 support for ISP, PDI and TPI と書いてある。
- ほかに TPI bitbang implementationというのも投稿されているなぁ。最新版に入っているのだろうか？
USBTiny Mkii は、AT90USB162/ATMEGA32U2 を使っているみたいだし、すなおに LUFA 使えば簡単そうではある。ただ libusb-filter 入れろとかちょっと気になることが書いてある。

まぁ、AVRISPmkII は秋月で 3300円だからすなおに AVRISPmkII 買ったほうがお勧めではある。

なんというか、使うより作るのが目的のようなものだから、この方針のまま検討を進めよう。ライタのファームウェアより avrdude での対応が面倒でそっちの方が重要。-- なにはともあれ、avrdudeの最新版 5.10 を見てみよう。

あと、デバイスをなんとかしなくては。XMEGA は 16A4 と 192D3 を確保済みだが、ATtiny10 は買えるのか？

追記: avrdude-5.10 をチェック

avrdude-5.10を見てみた。観点は、どんな風に実装されているか。

まず、flags に AVRPART_HAS_PDI , AVRPART_HAS_TPI が設定される。これを見て動作を切り分ければ良いようだ。

また、AVRPART_HAS_PDI を見ているのは、jtagmkII.c と stk500v2.c のみ。さらに、AVRPART_HAS_TPI　まで見ているのは stk500v2.c のみ。... どうも stk500v2.c だけチェックすれば良いようだ。

で、stk500v2 は、次のメモリタイプがあるらしい。


stk500v2_private.h:
                                                  avrdude mapping
     XPRG_MEM_TYPE_APPL                   1     "flash","signature"
     XPRG_MEM_TYPE_BOOT                   2     "boot"
     XPRG_MEM_TYPE_EEPROM                 3     "eeprom"
     XPRG_MEM_TYPE_FUSE                   4     "fuse"
     XPRG_MEM_TYPE_LOCKBITS               5     "lockbits"
     XPRG_MEM_TYPE_USERSIG                6     "usersig"
     XPRG_MEM_TYPE_FACTORY_CALIBRATION    7     "calibration"

stk500v2 は、こうなっているだけの話で、そういう風なメモリタイプの分け方をする必要はないらしい。

avrdude.conf の定義はこんな風になっている。


# ATXMEGA16A4
　　　　　　　:
    signature   = 0x1e 0x94 0x41;
    has_jtag    = yes;
    has_pdi     = yes;
    nvm_base    = 0x01c0;
              :
    memory "eeprom"
        size            = 0x0400;
        offset          = 0x08c0000;
        page_size       = 0x20;
        readsize        = 0x100;
    ;
    memory "flash"
        size            = 0x00005000;
        offset          = 0x0800000;
        page_size       = 0x100;
        readsize        = 0x100;
    ;
    memory "usersig"
        size            = 0x200;
        offset          = 0x8e0400;
        page_size       = 0x100;
        readsize        = 0x100;
    ;
    memory "signature"
        size            = 3;
        offset          = 0x1000090;
    ;

offset や readsize が定義されているので、write はともかく read するのには苦労しなさそう。
では、TPI のほうはどうなっているのだろう。


# ATtiny10
              :
    signature   = 0x1e 0x90 0x03;
   has_tpi     = yes;
              :
    memory "flash"
        size            = 1024;
        offset          = 0x4000;
        page_size       = 16;
        blocksize       = 128;
    ;
    memory "signature"
        size            = 3;
        offset          = 0x3fc0;
    ;
    memory "fuse"
        size            = 1;
        offset          = 0x3f40;
        blocksize       = 4;
    ;
    memory "calibration"
        size            = 1;
        offset          = 0x3f80;
    ;

まぁ、同じような感じ。

write は、それぞれのメモリタイプ毎の方法を知ってないといけないにしても usbasp 拡張への対応はあまり難しくないような気がしてきた。

追記: コード作成中

大分出来てきた。いろいろ分かってきたので訂正。

PDI の特殊コードのうち DELAY と EMPTY は単に無視すれば良さそう。そして残る１つの BREAK は、本当の BREAK と同じ扱いで良さそう。

具合が悪いこともあるかも知れないが、たぶんタイムアウトでなんとかなる。

... そうなると半二重 + 同期という特殊なモードを作れば、シリアルのインターフェイスで対応できそう。それはそれで面白いかもしれないが、とりあえずは、USBasp の拡張をやってみる。
TPI で NVM(FLASH など不揮発メモリの総称) に書くには、NVMCMD に WORD_WRITE を設定してから、SST で WRITE するようだ。チップイレーズは、NVMCMD に CHIP_ERASE を設定して WRITE 。その後ビジーフラグをチェックする。終わったら NOP を設定しておく。

PDI も似たような感じではある。が、機能が多い上に領域毎に専用コマンドがあったりしてすごく面倒。
こんなのは、上位レイヤーの avrdude でやりたいのだが、ブロック書き込みだとページ毎に NVMCMD を設定してやらないといけないので、なかなか厳しい。
TPI は空間が 3 つあった。グローバルな空間と I/O 空間とコントロール・ステータス空間。仕方ないので、I/O 空間とコントロール・ステータス空間　の 2つをアドレスで切り分けてもとの EEPROM 空間にマップすることにした。

PDI では空間はグローバルな空間とコントロール・ステータス空間の 2つしかないのだが、実を言うと NVM 制御用に別の空間を定義したくなった。NVM 制御では、ポインターは使わないので、アクセス方法が違う。ただ、1 バイトアクセスが多いのでブロック転送よりは、ISP コマンドでアクセスするほうが効率が良さそうなのだ。なかなか悩ましい。
それはそうと、LUFA のコードは参考になる。実際に動くコードというのは貴重だ。

追記: コード作成中(2)

コード作成がだいぶ進んで、テストに入れそうなぐらいになってきた。ちょっと難しかったところがあるのでメモしておく。

NVM_CMD

FLASH とか EEPROM に書き込む時の手順が難解だった。マニュアルに載っているわけだが、よくわからなかったし、細かいことはやはり分かっていない。

ページ単位で書き込めるリソースには、EEPROM / FLASH(APP) / FLASH(BOOT) / USERSIG と FLASH(ALL) の 5 つがあるようだ。それぞれ NVM_CMD が違う。また FLASH(ALL) は、APP と BOOT のエリアを統一的に扱うもののように見えるが詳しくはわからない。

これらの書き込みは、NVM_CMD は違うものの手順は同じようだ。

手順はこんな感じ。マニュアルの用語がわかりづらいので自分流の用語にしている。
USBasp とのインターフェイス

いろいろ試行錯誤した結果こうなった。
```
　　　　メソッド                 型
(NEW)   ops.pgm_poll           (void (*)(void))
        ops.pgm_disconnect     (void (*)(void))
        ops.pgm_transmit       (void (*)(uchar *, uchar *))
        ops.pgm_enable         (uchar (*)(void))
        ops.pgm_read_space0    (uchar (*)(uint16_t))
        ops.pgm_write_space0   (uchar (*)(uint16_t, uchar))
        ops.pgm_read_space1    (uchar (*)(uint32_t))
        ops.pgm_write_space1   (uchar (*)(uint32_t, uchar, uchar))
(NEW)   ops.pgm_blk_start      (void (*)(uchar, int16_t))
(NEW)   ops.pgm_open_page      (uchar (*)(uint32_t, uchar))
        ops.pgm_close_page     (uchar (*)(uint32_t, uchar))
```
- (NEW) と書いてないものは、想定どおりで従来の ISP用メソッドと 1:1 のマッピング。
- pgm_poll はなんとなく付けたものでつかっていない。pgm_open_page は、page_size が分かれば必要ないのだが、pgm_close_page と対になるようにした。pgm_close_page は、ISP だと ispFlushPage にマッピングされる。
- pgm_blk_start というのが純粋な新規インターフェイスなのだが、やっぱり事情がある。PDI は、REPEAT 命令があるからこれから何バイト分アクセスされるのか知っていたほうが都合が良い。最初はブロック READ/WRITE のバイト数だけを引数にしていたのだが、この値は普通 200 でページサイズとは無関係。上記で説明したようにページの切れ目で REPEAT を解かないといけないことに気づいたので、ページサイズも引数にした。
  
  ちなみに、pgm_read_space0/pgm_write_space0 は、もとは EEPROM 。これを 0x8000 のビットが立っていればコントロール・ステータス空間そうでなければ IO空間(PDI ではレジスタがある下位アドレスに対するダイレクトアクセス) に割り付けた。
  pgm_read_space1/pgm_write_space1 はもとは FLASH で、全メモリ空間(PDI ではポインタによる間接アクセス)としている。
  
  さて、NVM_CMD のコマンドセットを切り替えなければ書き込めないのだが、どうやって切り替えるか。
  いろいろ考えたのだが、pgm_transmit を使うことにした。ついでなので、ISP コマンドとの互換コマンドも少し取り入れて次のようにした。
```
      0x30 READ_SIGNATURE  
      0xc0 WRITE_EEPROM
      0xa0 READ_EEPROM
      0xf0 CHK_BUSY 
      0xac ISP_CONF　-  0x80  CHIP_ERASE 
(PDI) 0xac ISP_CONF  -  0x01  SET_SPACE
(PDI) 0xac ISP_CONF  -  0x59  RESET 
```
- READ_SIGNATURE は、まずは知りたい情報だから入れた。WRITE_EEPROM/READ_EEPROM は上記の space0 への read/write と同じ機能。1 バイトアクセスが多いのでこっちの方が使いやすそうだと考えた。 CHK_BUSYは、上記の NVMBUSY のチェック専用。ついでなので CHIP_ERASE も入れた。
- PDI 用の新規コマンドの SET_SPACE は、上記 NVM_CMD コマンドセット切り替え。RESET は、RESET ON/OFF 用でリセットラインの機能。
- FUSE と LOCKBITS までサポートするのは、面倒なのでやめた。コマンドを組み合わせて上位レイヤで実装する。
半二重同期通信

TPI/PDI で共通にすることにした。ベースはゆきさんの R8Cプログラマ随分変えてしまったが、基本は踏襲。もともと半二重通信を意識したコードだったので都合が良かった。実をいうとまだ動くかどうかも分かっていないのだが、現状のやりかたをメモしておく。
- 同期通信
  
  マニュアルみてもなかなか分からなかったのだが、同期通信の速度の設定は SPIマスタと同じだそうだ。U2X1 は無意味 -- ではなく 0 に設定する必要があるらしい。
  
  あと、UCPOL1 は 1 にするはず。これで、XCK からクロックが常時出るようになるのだろうか？期待通りに非同期通信のパラメータが効くのだろうか？不安があるが.. まだテストしていない。
- 半二重処理。
  
  バッファ切り替えの出力も付けたいので完全な半二重処理が必要になる。
  
  送信と受信が同時に enable されないように UCSR1B を次のように設定している。
```
 受信モード UCSR1B = (1<<RXEN1)|(1<<RXCIE1);
 送信モード UCSR1B = (1<<TXEN1)|(1<<TXCIE1)|(1<<UDRIE1);
```
  送信モードになるのは、最初にデータを送ったとき。送信完了割り込みで解除。
  次々にデータを送る場合は、送信データ空き割り込みで送られるので、送信完了になるのは、全部データを送信し終わったとき。
  
  送信を disable にしたとき通常ポート動作に切り替わるが、pull-up モードにしておけば問題なさそう。
  
  正しくデータを送ることができたならば、全部送信が終わらないとデータを送ってこないはず。... これもちゃんとは確認してない。
- その他の処理
  
  あとタイムアウトを入れている。データを送ってこないようならエラーになるようにしている。これはベースと同じように 10ms タイマ割り込み。NVMBUSY のタイムアウトもあるので、タイムアウトのタイマー変数は 2 つ作っている。
  
  気になるのは、受信バッファ溢れ。REPEAT 命令があるからといって REPEAT 数を増やすとどんどんデータが送られてきて溢れる結果になりそう。REPEAT 数は受信バッファのサイズと同じにしておいた。
  
  　- EMPTY とか DELAY の特殊データも受信してしまうと受信バッファが溢れるので、無視することにしている。
  　- ただし、BREAK や本当の受信エラーは受け取りたいのでバッファは 16bit 幅。
  
  ... といってもこれまた未テストで少々不安。バグなら直せばよいが、仕様を読み違えていると一気に不可能になるおそれがある。

追記：ここまでのソースコード (もちろん未テスト)

usbasp.c (テキスト)
usbasp.h (テキスト)
angel_loader-1.1f.zip AT90USB162/ATMEGA32U2 ファームウェア
avrdude-5.10 の usbasp をいままで説明したプロトコルに対応させてみた。未テストで、これをデバッグするのだ。

従来互換で、PDI/TPI のチップでは、切り替わるようになっている。

ファームウェアの方も PDI/TPI 用のポートは切り替わる。
だが、ISP の場合も USART の SPIマスターモードを使ったほうが良さそうな気がしてきた。

ちなみに、正規の 6pin ISP コネクタはとっても適当なアサインになっている。
AVR042(pdf) を見ると次の配置。()内は割り当て案
```
         ISP                       TPI                     PDI
(RX)   MISO    VCC       (RX+TX)DATA   VCC      (RX+TX)DATA   VCC
(XCK)  SCK     MOSI (TX)   (XCK)CLK    N.C.            N.C.   N.C.
(PD0)  RESET   GND         (PD0)RESET  GND        (XCK) CLK   GND
```
TPI はまだ良い。PD4=L で TX を RX にミックスするようなもので十分対応できる。
PDI はそれに加えて XCK を PD0 にミックスする別の制御線が必要になる。そして、PDI のとき PD0 は HI-Z にしておかなければならない。

それに加えて、MOSI が N.C. にできてない。これも制御する信号線が必要なのだろうか？ ... PDIの CLK が TPI の CLK の位置だったら良かったのに。

追記: コードデバッグ中(1)

(pdi_base.alc : LAP-C ファイル)

シバ某のログ：実験結果小まとめ(TXT)も参考にしていろいろやって、ようやく思ったようなコマンドが出せるようになった。ロジアナがないとデバッグは厳しい。買ってよかった。ちなみに、ソースコードは随分変わった(公開は別途)。

ターゲットには、XMEGA16A4 を使っているのだが、まだ XMEGA16A4 からの受信は成功していない。

買ったロジアナの使い方すらよくわからなかったのだが、シリアルのデータを出すには、BUS に信号を入れて BUS Proparty で設定することがやっと分かった。
クロックは 250kHz にしているが、TPI の ATtiny10 ですら 2MHz まで OK 。PDI だと 10MHz までいけるが、むしろ最低周波数 (10kHz) をクリアしないといけない。ロジアナの設定は、~~Find the baud ... にチェックすればよいらしい。~~ bps のところに数字を入力すればよい。
クロックはちゃんと出せていて、ちゃんと立下りで信号を切り替えている。
USART の同期モードでもちゃんと START BIT/STOP BIT が出ている。-- 未確認だったので、これすらできるか不安だったのだ。もう不可能ということにはならない。デバッグするのみ。
送信は C1 59 81 と連続で出せているが、割り込み使ったバッファ処理はうまくいかなかったので、ポーリングに変更している。

追記: コードデバッグ中(2)

usbasp.c (テキスト)
usbasp.h (テキスト)
angel_loader-1.1h.zip (ファームウェア)
avrdude-serjtag04i.zip (usbasp 改造版含む )

(isp_base.alc : LAP-C ファイル)

ISP の PORT を SPI から USART SPI に切り替える ISP2 というのも作っていてこれは完成した。usbasp も対応して -c usbasp2 と指定するとチャネルを切り替える。TPI/PDI はどちらでも良いことにした。

ただ、PDI のテストは進んでいない。ターゲットを以前作った XMEGAボードにしようと思い製作中。

追記: コードデバッグ中(3)

pdi_test-bad1.alc

pdi_test-bad2.alc

やはり、pull-up は使わず出力・入力のどちらかにしていた。
送信する場合は、DATA を H にしてから、1 clock 待っている。(↓↑)
受信する場合は、送信完了を待ってから受信にし、その後で TX を HI-Z にしている。

追記: コードデバッグ中(4)　-- signature まで確認

angel_loader-1.1i.zip (ファームウェア)
KEY を送り、PDI_CS_STATUS を READ したところ。OK なので enable 完了
シグネチャの最初の 0x1E を読んだところ。
(pdi_test-ok1.alc : LAP-C ファイル)

シグネチャ読み込みまで確認できた。XMEGA が壊れたかと思ったが、電源かケーブルの接触の問題だったようだ。

変更点はよくわからなく... 。もちろん受信時には、HI-Z にした。あと受信エラーになったら次に送信モードにするときに BREAK を送るようにした。(1 回しか戻ってこないのは、BREAK を送っていないせいだと思うので)。

これで基本的な通信は OK 。デジアナはもう必要ない。

(メモ)
受信モードで終わるようにしているが、両者 HI-Z にしているのでマズそう。むしろ受信が終わったら、送信モードにした方が良い。後で直さないと。
BREAK はコード入れただけで未検証これも要確認。
1MHz 以上で動作を変えているところがある。これも要検証。
　- TX か RX のどちらかを enable しないと CLOCK が出ないようでバグってた。
最低クロックをあまり低くすると timeout が長くなってデジアナで見にくいので 250KHz にしている。最大クロックは、4MHz (16MHz の場合 8MHz) だがもちろん未検証。
せっかく USART 版を作ったのだが、PORT で制御したい理由があった。これもつくらなくては。

追記: コードデバッグ中(5)　-- read ができるようになった。

angel_loader-1.1j.zip (ファームウェア)

read 自体はすんなりできるようにいなったのだが、どうも値がおかしい。よくよく見ると 0x90 のところにシグネチャが見える。

で、首を傾げていたのだが、原因が分かった。LD 用のポインタを設定するときに 3 バイトのモードを使っていたのだが上位バイトになにか設定されているようで、違うところ --シグネチャがあるところを READ してたらしい。4 バイトをちゃんと設定するようにしたら OK になった。

NVM_CMD には、どうも READ_NVM(0x43)を設定すれば良いらしい。よく分からなかったのだが、LUFA のコードをまねしてみたら OK になった。ただ READ ができるようになったといっても正しいかどうかは、未だ分からない。WRITE できるようにならないと。

さて、SOFT モードはどうしよう。... これは以前作ったボードが XMEGA ボードに付くようにしたのだが、PORT しか割り当てていないので、急遽つくることにした。
- idle のときタイマー割り込みで、クロック出しておけば良さそう。シリアルといっても SPI みたいなものだから、通信するときは同期でいける。問題はタイマー割り込みの頻度。-- 今は 250Hz にしているが.. 64 倍の 16KHz にするか。

追記: コードデバッグ中(6)　-- SOFT モードができるようになった。

angel_loader-1.1k.zip (ファームウェア)

(pdi_test-soft.alc : LAP-C ファイル)

32kHz で割り込みを発生させて送受信する SOFT_PDITPI が動いた。これで適当に PORT を割りあててしまったボードで書き込むようなこともできるはず。
ただ、書き込みのテストは完了していない。今の状況は、なんとかページの一部が書けるようになったところ。 flash, boot, application , と usersig は、ページサイズが 256 バイトだが 2 ページ目の 0x1fe からの 2 バイトが書けていない。途中 0xff のデータを使ったのでどこまで書けたかも分からない。eeprom のページサイズは 32 バイト。これも 2 ページ目から書けていない。

こんなところだが、まぁなんとかなるだろう。

ところで、chip erase で FLASH , EEPROM は初期化されたのだが usersig は初期化されなかった。一応 write_byte で書き込むと section erase するようなオペレーションを付けておいた。これは、terminal mode で 1 バイトだけ書き込む操作で使える。本当は 1 バイトの書き換えだがエラーにするかわりに消去する仕様にした。で、問題は usersig の消去をいつやるか。とりあえず eeprom , boot, application, usersig は paged_write のときに write_byte 使って消去することにしている。(都合が悪そうなら変更する)

追記: コードデバッグ中(7)　-- tiny10 入手。TPI もテスト中。

angel_loader-1.2.zip (ファームウェア)

tiny10 を手に入れたので、テストしてみることにした。TPI などちょろいだろうと思ってたが、まだ書き込みができていない。ロジアナでみているが、シーケンスは正しそうなのだが、書かれない。ひょっとして、3.3V 電源しか使っていないのが原因？ (TPI は 5V)

ちなみに、nega32u4 も同時に入手したので、対応中。一応は動いているのだが、USB の認識に失敗することが多い。(認識されればちゃんと動く)

posted by すｚ at 22:02| Comment(0) | TrackBack(0) | 日記

2010年10月24日

taobaoでジャンク基板

ちょっと妙なものを見つけてしまった。

これは、ここで売っている Jz4725(無印)搭載の PMP の基板で製造途中のもの。なんと 23元(16円換算でも 368円！)。taobao だから代行業者を通さないと買うのが難しいし、単体で 1 個だけ買うわけにも行かないのだが...

SDRAM も FLASH も載っていないが、usb からブートできるし、SDRAM さえ載せれば動きそうな感じ。
SDRAM も持っているし、ちょっと試しに買ってみようかと思っている。

まぁジャンク基板をわざわざ買わなくても、マジカル上海の Neo Slim 3000 が 1999円のセール中で、こちらのほうがおすすめ。(データシートがないが)液晶やバッテリー, FM ラジオモジュール取りで元がとれそうな値段にまで下がっている。

バッテリーが放電してしまっている。バッテリー自体に過放電保護があるし、充電も専用IC だから普通に使える状態になると思う。
ファームウェアも古いようだ。試しに使ってみるならここから V1.7 をダウンロードしたほうが良いかも。

これはこれで予備に買い増ししておくと思うが ...ジャンクを再生して電子工作に使えるなら、それはそれで楽しいかも知れない。

こっちは、同じところで買える RK2706 の基板で 22元。SDRAM は載っているものの FLASH がない。ただ、FM ラジオモジュールが付いている。

RK2706 は良く知らないので使えるような気がしない。.. のだが使いこなせる人もいるかも知れないので、ついでに紹介。

ちなみこんなのもある。これは、Jz4740 の CPU 基板でこことかで 270元で売っている。

全ピンを引き出しているので、USB-HOST とか全機能が使える。PMP ベースより自由度が高い。

2011/09/22 追記

『タオバオ新幹線』というところを見つけたのでアレコレ買うついでに買ってみることにした。

Jz4755 CPU Chip 21 元
4.3 inch タッチパネル液晶 58 元
5 inch タッチパネル液晶 85 元
紫光 T816 (Jz4755 PMP) 145 元
IQQ M1 (5 inch MIPS Android) 369 元

Jz4755 CPU Chip は、0.4mm ピッチでちょっと手に負えそうにないのだが、買えなくなるかも知れないので一応確保。いつかボードを作ってみたい。タッチパネル液晶は、40pin で aitendo のこれのタッチパネル付きとたぶん互換。紫光 T816 は、Jz4755 の開発用。付属品なしなら 135元まで安くなる。IQQ M1 は、MIPS Android 。少々もっさりのはずだが、サスペンドでバッテリーが持つのが売り。(ちなみに、デザインがスマートになった IQQ M2 がそろそろ出るのでお薦めかどうかは微妙)。これは、開発用でなく持ち歩いて使ってみたい。

9/30 追記: 上記が届いた。

まずは、主題のジャンクボード。これは、写真のものが届いた。基板の周りの捨て基板？がついたままで、明らかに未使用。問題は生きているかどうかだが、USB コネクタに一番近いボタンを押しながら USB に差し込むと USB Boot になりドライバを要求された。SD-RAM も NAND-Flash もついていないが USB Boot にはできるのだ。(USB boot は、ROM で動作し 32kb のキャッシュにブートローダをロードする)

CPU は、Jz4725 無印。USB boot で動かしてみるだけなら SD-RAM をつければ良いはず。スタンドアローンで使うためには、NAND-Flash もつけないといけない。

基板の裏には、よくある 37pin ? の液晶のパターンが付いている。ただ、液晶をつなげるのなら、最初から PMP を買ったほうが安い。なにしろ Jz4725B の PMP が100元であるのだ。

一応、これは電子工作で使うつもり。信号線は、FMラジオのパターンから I2C,Line-in , 液晶のパターンから数十本の GPIO が取り出せる。

Jz4755 CPU Chip も入手はできた。だが、板にテープで貼ってあるだけのような ... これでなにか作ったとしてちゃんと動くかどうかは不安。-- ただのコレクションになってしまいそうだ。

紫光 T816 は、Jz4755 でなく全然違う CPU かも。見慣れた画面ではなかった。中国語と英語しかサポートしておらず OS も全然違うようだ。T816 も見慣れた画面のものがあるはずなのだが... どうもハズレらしい。

IQQ M1 は、期待通りのもの。だが、ここでは詳細は書かない。

2012/10/14 いまさら追記

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2010年10月13日

中華バッテリーについて

まずは、次の記事を読んでみて欲しい。

絶縁体にダンボール？危険な中国製電池

この記事が正しいか？と言われれば概ね正しいように思える。だが、少々危険であることをアピールしすぎのような気もする。また、高いものなら安全で安いものは危険という認識で書かれているように見受けられた。

中国製電池は、いろんなものに使われている。盲目的に危険だと思ってしまえば、なにも買えなくなる。

ここでは、中国製電池が実際どんなものなのか、調べたものについて写真を載せてまとめておこうと思う。

まずは、これ。$4.20 で買った NDS LL Li-ion Battery (3.7V 2000mAh) の分解写真。

DSi 用のバッテリーにゲタを履かせて、LL に入るようにしただけに見える。容量が 2000mAH もあるはずはなく、良くて 850mAH ではないかと思われる。中華バッテリーにおいては、容量は詐称するものであって、容量を増やすためにわざわざ危険な構造などにはしないはず。
バッテリーの電極の絶縁には紙が使われている。バッテリー本体のショートは、たいへん恐ろしく濡らすことは厳禁。だが、これは中華バッテリーに限ったことではない。
絶縁体にダンボールとは、ここのことなのだろうか？内部には電解液が入っているはずで、さすがに内部には使わないと思うのだが...
防爆弁というのは、確認できなかった。リポ電池なら膨らむし - それが過ぎれば破裂はするかも知れないが爆発には至らないと思うのだが、カンタイプで内圧を逃がす仕組みがないとすれば結構怖い。
保護回路はちゃんと載っている。後述するが、6本足の IC が 2 個使われているのは典型的な回路で、過放電/過充電/過電流保護の機能がある。ちなみに保護回路とバッテリーの間には黒いスポンジが入っていた。(写真を取るために外してある。)
電極は、中央が(-)、ケース側は (+) 。保護回路に Nch MOS FET を使う関係で (-) 側に保護回路が入っていて (+) 側は common。

DSL用の互換バッテリーだが似たようなもの。もちろん 2000mAH などあるはずもない。

こちらは、2.4 inch のデジタルフォトフレームに載っていたバッテリー(150mAH 程度)の保護回路。

電圧を測定したら 0V で死んだものとばかり思い(保護回路の写真でも撮ろうと)黄色のフィルムを剥がしてみた。念のために、出てきたバッテリー側の電極の電圧を測定してみたら.. 2.79Vあった。
IC には、DW01 と 8205 のマークがある。DW01 が保護 IC で、8205 が外付けの Nch MOS FET 。データシートも手に入る。DW01データシート, 8205データシート。
かならずしも、DW01 と 8205 のマークがあるとは限らないのだが、互換品なら、100Ω(前後),1KΩ(前後),積層セラミックコンデンサの 3 つの部品が使われている。
DW01 のデータシートを見ると 4.3V ±50mV で過充電保護が効く。この電圧は少々高めでこれをあてにして簡易な充電回路を組むのは危険。
DW01の過電流保護には、二段階ある。一定の時間過電流が流れると接続を切るが、短絡して大電流が流れると速やかに接続を切るようになっている。

問題なのは、これ。モトローラ携帯電話用格安互換バッテリー。

なにやら保護回路らしき基板はあるのだが、1 個しか IC が載っていない上に、他に IC を載せるためのパターンがある。

IC のマークは、2936H 。
端子は取ってしまっている。

IC の 2936H を頼りに画像検索したところ、DW01 も一緒に載った写真を発見した。基板の端子の形状を見るとこれもモトローラ携帯電話用。DW01 も一緒に載るということは、2936H は保護用IC でない？。すくなくとも、DW01 と同程度の機能は持っていないはず。(そうでなければ一緒に使う意味が無い)

レビュー

こちらは、千石電商で格安(515円)で売っているモバイル充電器　スリムポーターの中身。

簡単に分解できるが、生のバッテリーが載っているので、間違っても(バッテリー本体の)電極をショートさせてはいけない。
保護回路は、基板の左下の 2 つの IC 。6pin IC に、DW01 のマーキングはないが、互換なのは確か。下は TSSOP-8の 8205A(データシート) 互換 Nch MOS FET 。(回路を確かめた)
中央の 5pin の IC は、EMC5754(データシート) で、LTC4054互換の充電用IC。
バッテリーの電圧を測ったところ 3.76-3.78V で過放電してはいなかった。
満充電の電圧は、4.16 - 4.18V だった。

これは、電子タバコの中のバッテリー。

リポ電池のように見える。容量は 150mAH 前後らしい。
満充電を知らせるしくみはあるが、充電がそれで止まるかどうかは不明。独立したバッテリー保護回路は入ってはいない。
万が一のときは、どうなるのだろう？先端は、キャップとコントローラ基板をはめているだけだから、先端から圧力が逃げると思われるが ..

これは、2600mAH 表記のソーラーバッテリー。 (写真は、リンク先から転載)

容量は 2400mAH -- 例によって(わずかだが)詐称している。
保護回路は、基板に載っていて DW01+8205A 。
問題は充電回路。0.5Ω とダイオードを介してバッテリーの (+) 側に直接接続されている。
満充電を知らせるしくみはある。信号線を 8205A にパラレルに接続することで、充電を止めることは出来そうだが、実際に満充電(4.2V)で充電が止まるかどうかは不明。DW01 を期待した回路なら 4.3V になってしまう。
2000mAH表記のソーラーバッテリーも似た様なもの。こちらは入手済みなので後日調べる。

単三タイプのバッテリー用プロテクト基板。

マーキングは読めないが、DW01(互換?) + 8205A(TSSOP-8) なのは明らか。
部品が、抵抗 2 つ(データシート通りの 100Ω+1KΩ) と積層セラミックコンデンサということからも判断できる。

バッテリーと PSE法

リチウムイオン電池が規制対象になっているのだが、400ワット/リットルという体積エネルギー密度の意味がよくわかってなかった。

ダイヤテック：リチウム・イオンとリチウム・ポリマーの相違点　の記事をみると..

リチウムポリマーを採用し、体積エネルギー密度も250～300ワット時毎リットル程度です。
※リチウムポリマー方式は体積エネルギー密度を400ワット時毎リットル以上にすることが、技術的に非常に困難です。

とかいてある。リポ電池だから対象外とよく言われるのはそういう理由だったのか。

ちなみに、装置に組み込んだ状態のものも規制の対象外。普通組み込まれているのはリポ電池だから二重に問題ないわけだ。-- 電子タバコも PSE法的には問題ない。

ちょっと手持ちのバッテリーで体積エネルギー密度を見積もってみよう。

リポ電池 3.7V 650mAH 453048 / 実際の電池本体のサイズ: 3.0x3.5x0.4
　4.2cc 2.4W で 570 W/L ... あれ？
　453048 はサイズだと思われるのでそれを採用すると 6.5 cc で 370 W/L 。
DSL用の互換バッテリー 3.7V / 実際の電池本体のサイズ: 2.2x4.7x0.60
6.2 cc 3.1W(840mAH とみなす)　で 500W/L

かえってよくわからなくなった。まぁ実際の容量も実際の体積もよくわからないのだから当然か。
ただ、400ワット時毎リットルというのは、わりと微妙な値だということは分かった。

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2010年09月15日

I2C→RS232C変換(メモ)

Jz4725B の中華PMPのシリアルは空いていないことが多い。汎用的に使えそうな I/O は I2C だけ。

そういうものにデバイスを付けたい場合、マイクロコントローラでスレーブI2C デバイスを作り、シリアルなどに変換してやる必要がある。

一例として、RS232C を付けたい場合どうしたら良いのか考察してみる。

I2C の性質について

I2Cスレーブは、マスタが決めたタイミングでデータを返さないといけない。だから、データが用意できるまでホストを待たせるようなことはできず、既にあるデータしか返せない。
データの受け取りも同様で、バッファリングできる分しか一時には受け取れない。
READ/WRITE はパケットの属性で、SPI のようにコマンドを送っての READ という操作はできない。

ただし、複数のパケットの送受信を連続して行うことはできる。
送られたデータの受け取り拒否はだけはできる。WRITE の場合、スレーブは、バッファ以上のデータを受け取らないことはできるが、READ で存在しないデータの READ が来てもなんらかのデータを返さなければならない。

こういう性質のもので、一般に多数の機能がある I2C スレーブ IC などは次のような使い方をする。

WRITE する場合、レジスタ番号(or ファンクション番号) を第一バイトに設定する。次からのデータは、レジスタに書き込むデータ(or その機能に対して送るデータ)。
メモリのようなデバイスは、第二、第三バイトにアドレスを設定し、そこから後にデータが続くような使い方をする。
READ の場合は、すべてのレジスタを順に送るタイプがある。
最初にレジスタ番号だけ WRITE して、それから READ を行い該当レジスタのデータを送るようなタイプもある。
メモリのようなデバイスは、最初にアドレスだけ設定してデータなしの WRITE を行い。次の READ で該当アドレスからの READ を行う。

プロトコルの基本的な設計

さて、RS232C はストリームなので、アドレッシングの機能は必要ないのだが、バッファーは FULL になる場合が出てくる。READ も同様でバッファーが空のときどうするか考えないといけない。

とりあえず、

制御とかする必要があるので、第一バイトはファンクション番号とする。
READ も複数のデータの種類があるのでファンクション番号だけの WRITE が、READ のデータの種類を設定する機能と定義

ということにしておこう。

バッファーの制御については、

WRITE で FULL になったら NAK を返し受け取り拒否
READ の第一バイトは、最大データ数としてデータが続く。空になったら不定のデータを返す。

こんな風にしておけば良さそう。

制御については、

多バイトのコンフィグレーションレジスタを定義する。
1 バイトしか WRITE しなければ 1 バイト目だけを変更する。
後ろの方のバイトにあまり使わない機能を置く。

こんな感じで設計すれば良いだろう。

上記を基本の設計として、すこしモデファイすることにする。

READ で、READ のデータの種類を設定するのに、ファンクション番号だけの WRITE を使うと書いたが、READ のデータの種類を 1 種類にして、WRITE を不要にする。

ステータス(1バイト) -- READ 可能なバイト数 -- 実際のデータ
という風にひとつづきにして、ステータスだけが必要なときは 1 バイトの READ を行う。

どれだけ READ できるか知りたいときは、2 バイトの READ を行い、あらためてデータの READ を行う。

大きなバッファーを用意してその分を読み込み有効なデータを後で知るという使い方も OK 。
WRITE バッファーの残量をステータスに含めたいところだが、Xon/Xoff のように 1/3 以下になったら bit を立てるというものでも制御するには十分だろう。

プロトコルの詳細な設計

上記の考察をもとに詳細を決めていこう。

（後述）

どんなマイクロコントローラを使うか

普通なら AVR を使うとして、Tiny2313 で作れそうな内容。ただバッファーが少ない。GPS などはそれでも十分だろうが、Bluetooth では足りないかも知れない。まぁそういうときは、Mega328P を使えばよい。

ついでに書くと I/O エクスパンダなどは、I2C の線に加えて割り込み用の線を持っている。普通だとポーリングするしかないのだが、割り込みを使えれば、オーバヘッドと応答性能を改善できる。

普通と書いたが、USB Bluetoothドングルを使うなら、PIC24FJ64GB002/PIC24FJ32GB002 を使うことになるだろう。

プログラムが作り易く、コンパクトで USB HOST の機能を持っているのはこれぐらいしかないので、これ一択になるはずだ。

I2C スレーブの機能もあるし、メモリも多いので、十分だろう。

おまけ TI のキーパッドスキャン IC TCA8418

I2C は、低速のデバイスを接続するなら十分。キーパッドを付ける専用の IC も出ている。

この IC は、8 ROW x 10 COL で 80個までのキーを扱える。ちょっとデータシートを見てみたが、キーの状態を読み取れるが、キーの PRESS / RELEASE イベントを発生させ 10 個まで FIFO でバッファリングできるようだ。

RS232C の実装でヒントがないか -- バッファリングの部分をチェックしてみようと思う。

おなじようなキーパッド制御をするプログラムを書くときにもプロトコルが参考にできそうだ。
( このチップ自身は BGA なので、個人では使えない )
たぶんこういうのも Tiny2313 でぎりぎり実装できるのだろう。

キーの数がすくなければ、14 pin の Tiny44A も使えそうだ。

メモ：I2C 経由で付けてみたいデバイスについて

３軸加速度センサモジュール MMA7455L（ディジタル出力

３軸加速度センサモジュール　ＫＸＰ８４－２０５０

Sensirion １チップ温度・湿度センサ [SHT-11]

I2C温度計のつかいかた

MCP342x

キーパット(4x4)[KEYPAD-4X4]

wii 用 bluetooth モジュール

格安 Bluetooth ドングル

GPSモジュール[G591]

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2010年09月14日

Digikeyで買い物(2010)

そろそろ ATmega32u4 が、入っているんじゃないかと思いデジキーに久々にアクセスしてみた。

... 見てみたらなんとリードタイムが来年になっていた。

もうさすがに、ATmega32u4 を待つのはやめた。

あと XMEGA を見てみたら .. A1 以外で XMEGA192D3 だけが買えるようになっていた。欲しいのは A3 だが、しょうがないので押さえておくことにした。

これだけで 7500 円分も買うのは厳しいので、某Nさんのブログにあった、SST25VF016B を買うことにした .. のだが 32Mbit の SST25VF032Bも値段があまり変わらない。... 安易に容量の大きい SST25VF032B にした。

A25L080 の使い方

あと、最近中華PMPの中を見ているのだが、47uF とか 100uF のタンタルコン(3216 ぐらい) が使われているのを知って、探してみたらあったので買ってみることにした。買ったのは、Rohm の TCA0J476M8R,TCTAL0J107M8R 3216 で 6.3v 耐圧。100uF が 10個 849円、47uF が 10個 345円。

~~あと、中には、10uF というのもあった。それは、さすがにどうかと思う。~~

http://en.qi-hardware.com/w/images/9/9c/Lb60_schematic.pdf

F950G227MSAAQ2

あとハンダ。0.5mm とか日本でなじみのないサイズだった。

追記: もう日本に来ている。月・火あたりに発注すれば、週末には届きそう。


NARITA, JP  	09/15/2010  	3:51 A.M.  	IN TRANSIT TO
LOUISVILLE, KY, US 	09/15/2010 	3:50 A.M. 	DEPARTURE SCAN
	09/15/2010 	3:25 A.M. 	DEPARTURE SCAN
	09/15/2010 	12:32 A.M. 	ARRIVAL SCAN
MINNEAPOLIS, MN, US 	09/14/2010 	9:48 P.M. 	DEPARTURE SCAN
	09/14/2010 	8:07 P.M. 	ARRIVAL SCAN
THIEF RIVER FALLS, MN, US 	09/14/2010 	1:30 P.M. 	DEPARTURE SCAN
	09/14/2010 	12:14 P.M. 	ORIGIN SCAN
US 	09/14/2010 	3:52 P.M. 	BILLING INFORMATION RECEIVED

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