CPU実験室

誰も見向きもしない古いCPUをいじって動かしてみようというプロジェクトです

ロジアナ

LCD画面デザイン

CPU基板とLCD制御基板はパソコン内部SCSI配線用の安い50pinフラットケーブルで 接続してありますがケーブル長が50cm位あるためか時々誤動作してしまいます。 そのためこの当たりの接続は後で作りなおすとして画面編集のコーディングは やはりホストPC上で進…

カラーLCDのテスト(2)

ここまで確認できればあとは簡単で、いままでシリアルで受けたデータから ホストマシン側で行っていた描画処理をそっくりH8上に持ってきました。 LCDがQVGA(320*200dot)で情報量が少ないですがとりあえず表示はできるようになっています。 まだ画面更新に時…

カラーLCDのテスト

この部分については以前に動作を確認していたので、今回のハードウェアに移植するだけです。 描画はグラフィック画面の任意の場所に点を打つピクセル描画関数が基本になっていて、 これは座標からVRAMのアドレスを計算してビット単位でデータをセットする処…

システム仮組み

ロジアナ基板のだいたいの動作が確認できたので液晶制御基板と仮組みしてみました。 基板がごろごろして扱いにくいのでとりあえず段ボールの板紙に基板をねじ止めしています。 子供のころの工作でかまぼこ板を利用したバラックセットを思い出します。 左端に…

アナログチャンネル動作OK

アナログ入力のOPアンプをOPA356に交換。 これも200MHzGBW,360V/μsとかなり高速なOPアンプですが そのまま載せ替えたところ今度はきちんと動作しました。 もしかしたらAD9631は何かのはずみで壊れていたのか? 上図は100kHz,1Vp-pの正弦波とロジック波形を同…

ロータリエンコーダテスト

マスタクロックは50MHzの水晶に交換し画面上の情報表示を少し変更。 表示のスクロール、カーソル移動に使うつもりで光学式エンコーダを買ってきました。 さっそく自身のロジアナ機能で動作テスト。 サンプリングクロックは200kHzまで落として、ダイアルをぐ…

サンプリング速度UP

マスタクロックを64MHzの水晶に載せ替え、さら時間軸のグリッド表示を付け加えてみました。 当面はこのようにPC上で表示回りの設計を行い、だいたい出来上がったところで 液晶表示に移植してみようと思います。 あとやることとしては ・アナログチャンネルの…

グラフィック画面表示

波形をグラフィック画面に出力することにします。 ロジアナ基板側のファームウェアはサンプリング終了時にSRAM内のデータを シリアルにダンプするようにしておきます。 ホストのPC側では受け取ったシリアルデータを前回のような描画方法でCRTに表示しま…

波形描画方法の検討(2)

これを防止するため、間引いたサンプルデータ区間でL/Hの変化があった場合には その間でレベルが変化したことを示すように'|'のキャラクタを割付けるようにしました。 つまり1/4に圧縮する場合、 「0000」→安定したLレベル→ '_' 「1111」→安定したHレベル→…

波形描画方法の検討

SRAMに取得されたデータをキャラクタに変換してシリアルでダンプしてみると ある事に気づきました。 時間軸方向のデータの全体像を見るためには一度に描画できるデータ長になるよう 時間軸を圧縮して表示する必要がありますが、今はデータを間引いて処理して…

出力の整形表示

治具からの出力信号をサンプリングしているところです。 一度データ収集が完了してRAMに入ってしまえば、後は取り出して好きなように編集して 表示するだけです。 ここでは8チャンネル分のHレベルを'~'、Lレベルを'_'で表示してロジアナっぽい表示にしてみま…

ロジアナ調整治具

調整治具をつくりました。 多チャンネルのクロックを出すテスト用信号源ですが、 中身は簡単で12.8MHzの水晶発振器の出力を74HC4040で12ステージの分周をしているだけです。 1/2^0から1/2^11まで各タップから信号を引き出し12.8MHzから3.12kHzのクロックが同…

ロジック入力部テスト

ファンクションジェネレータでパルス波を作ってロジアナのロジック入力に 注入しサンプリングされるデータを確認しています。 トリガチャンネル、サンプリングレートの変更、データサンプリングは正常に できているようです。 サンプル後にシリアルでデータ…

パタンショート

パイプラインSRAMのデータラインを調べたらDQA0とDQA1の間に導通があり、 よくよく見てみるとパタンの曲がり角にエッチングで溶け残った銅が棘のように 飛び出て隣のパタンと接触しているようです。 ブリッジしている幅はおそらく10μmオーダーで肉眼では全く…

問題点いろいろ

AKI-H8とMAXII基板がなんとか動作しているところまで確認できましたが 現状いくつかの問題がわかっています。 (1)アナログフロントエンドのOPアンプが正常動作していない 入力にかかわらず出力が半端な電位に固定してしまっています。 発振はしてないよう…

レジスタアクセスのテスト

AKI-H8からCPLD基板は3.3V系の変換のために74LCX245で橋渡ししています。 AKI-H8からCPLDを見ると12個のライトレジスタと4個のリードレジスタが見えます。 アドレス4本と制御線/RD,/WR,ACQSTの7本は5Vから3.3Vへの単方向変換 トリガ出力DONEは3.3Vから5Vへの…

Aki-H8動作確認

まずはH8が動作してるかの確認。 久しぶりにH8のプログラミングをしてみましたが、ビルドの方法をすっかり忘れてました。 前に作ったビルド用のバッチファイルを見ながらなんとかビルド、DLL完了。 先ず極く基本の動作確認~ボードコンピュータにおける「Hel…

電源パタン

データ収集用のSRAMはQFPパッケージで電源ピンもたくさんあるので 片面パタンで電源を供給するのは困難です。 そこで部品面側に銅箔テープを貼りつけて各電源ピンへのインピーダンスが 小さくなるようにしています。 MAXII基板へはQuartusIIからロジックデー…

MAXII基板

トラ技の付録のCPLD基板を組立てました。 パラレルプログラミング用のDsubコネクタはライトアングルを使うと 親基板のコネクタと干渉するので、ストレートを使ったら今度は子基板上のオシレータとぶつかって しまいました。 いずれJTAGプログラマを用意でき…

半田面部品追加

半田面に未実装だった残りの表面実装部品を取り付けて基板を完成させました。 写真はアナログフロントエンド部分ですが、入力インピーダンスが非常に低いのと、 入力保護が無いので、実際にはアッテネータとバッファアンプを外付けします。

子基板組み立て

ロジアナ親基板に載るAki-H8基板とMAXII基板を組立てました。 それぞれへのプログラミングはまだです。

チップ部品追加

忘れていたわけではないけど久しぶりにロジアナ基板に半田付け。 写真はSRAMのバックアック回路周辺でチップトランジスタ、ワンゲートロジック などが見えます。 チップ部品の半田付けは、近くから半田を流せばうまいこと流れてわりと簡単にできるのですが …

ディスプレイI/F

ロジアナ基板に接続する予定のカラー液晶I/F基板です。 以前秋月で売っていたカラー液晶LM32C041をAKI-H8でコントロールするもので XC95108でVHDLでフレームバッファ制御、バスアビータを記述しました。 すでに動作確認済で直結可能ですが LCDの色調ビット数…

ロジアナ基板部品実装

ロジアナの主要パーツは子基板と基板裏側に表面実装されたIC類なので 表側はコネクタばかりで殺風景ですね。 左上の丸いのはH8側SRAMのバックアップ用スーパーキャパシタ 金色のSMAコネクタがアナログ入力端子で 周囲のHIF3コネクタがディスプレイや操作部へ…

0.65mmはんだ付け

MAXII基板の裏あたりの拡大です。 中央がデータ収集の心臓部9Mビット150MHzのパイプラインSRAM CY7C1367で 奥がアナログ用の10ビットA/Dコンバータ AD9051です。 フラットパッケージのはんだ付けの方法は色々言われていまして 全部のピンをはんだブリッジさ…

ロジアナ基板フラットIC取り付け

ロジアナ基板の方にフラットIC類を取り付けてみました。 表面実装で何がいいって穴を開けなくて済むことですね。 左側がデータ収集部のMAXII基板、右側が制御部のAKI-H8になります。 AKI-H8の下には4MbitのSRAMを貼っています。

これにもソルダレジスト

この基板にもグリーンレジストを塗布。 あとこちらのパタンの設計CADには「PCBE」を使いました。 「kban」と違い任意のグリッドが指定できるので0.65mmピッチを載せるにはこちらでないと。 「Eagle」にも手を出したんですが、オートルータが思いもよらぬルー…

ロジアナプロジェクトも始動

同時進行中のロジアナ製作日記です。 トラ技のCPLD付録基板とaki-H8の組合せでロジアナもどきを作ってみようと思います まずはV53基板といっしょにエッチングした基板から。 0.65mmピッチQFPがのる基板は初めて起こしたのだが割とうまくいったな