DesignSparkPCB 基板設計CAD勉強会
SP(PS)変換ﾀｲﾐﾝｸﾞに関して
SP(ｼﾘｱﾙ-ﾊﾟﾗﾚﾙ)変換、及び
PS(ﾊﾟﾗﾚﾙ-ｼﾘｱﾙ)変換の動作原理は
今回のCAD操作とは関係ないのですが、
プルアップ、プルダウンの設定検討や
基板作成後にS/W作成時等に
必要になることもあると思いますので
簡単に解説しておきます。
＜シリアルDO(SP変換)＞
(xx74xx595を使用する場合)
シリアルDO(SP変換)は
マイコンから「DATA」「CLK」「LAT」
の3信号を出力します。
この3本の線で
シフトレジスタ
と呼ばれる
しくみを制御して8本や16本や32本の
パラレル出力を生成します。
「DATA」「CLK」「LAT」がシリアル入力、
出力する8本、16本・・・がパラレル出力です。
シリアル側が3線なので
3線式SPIと呼ばれることもあります。
今回はパラレル側は16本(16ビット版)ですが
図を簡素化するため8ビット版で解説します。
下記が8ビット版のタイムチャートです。
制御がない期間はシリアル側の
「DATA」「CLK」「LAT」はすべて「L」にします。
シリアル制御を開始する時に
マイコンはまず最初に先頭ビットの「DATA」
(上位ビット先出しとして「D7」)を出力します。
「1」ならばHに「0」ならばLにセットします。
次のビット(「D6」）を出力するまでの中間点が
立ち上がりエッジとなるよう、
1回目のHパルス(L⇒H⇒L)を出力します。
1回目のHパルスの立下りで「D6」を出力します。
2回目のクロックを立ち上げます。
2回目のクロックの立下りで「D5」を出力します。
同様の操作でHパルス(クロック)を合計8回出力します。
最後にラッチ信号のHパルスで
パラレル側のレジスタ内のデータを
パラレル側に出力します。
パラレル側は次のラッチHパルスまで
同じ状態を保持します。
今回作成する16ビット版でも
クロックとデータの数が8から16に変化するだけで
基本的な考え方は同じです。
ハードの接続としてはシリアルアウトと
その後段のICのシリアルイン「SI」を接続します。
次にシリアルDI(PS変換)の動作を解説します。
まず簡素化するため8ビットのチャートです
/LDのLパルスで先頭ビット(D7)が出力されます。
(※ここが注意)
1回目のクロックで「D6」(2番目のビット)が出力されます。
2回目のクロックで「D5」(3番目のビット)が出力されます。
・・・・
7回目のクロックで「D0」(8番目のビット)が出力されます。
実はクロックは7回でも制御できます。
ただしクロックを7回にすると、
次の/LDLパルスまで「D0」の状態が残ってしまい
最終ビットの状態により無制御時の
データ信号のステートが変わります。
8回目のクロックは無制御時のステートを
クリアするために使用します。
8回目のクロックでは
「SI」(74xx165のシリアル入力)の値を出力します
したがって「SI」をLに落としておくと
無信号時のステートがLとなります。
今回作成する16ビットでも
クロックの回数が8回から16回に変化するだけで
基本的な考え方は同じです。
ハードの接続としてはシリアルアウトと
その後段のICのシリアルイン「SI」を接続します。
最終段のICの「SI」入力を設定します。
・SP(PS)変換ﾀｲﾐﾝｸﾞ
・シフトレジスタ
・設計のポイント
参考
RS公式HP DesignSparkPCBの使い方
RS ホームページ
RS公式HP DesignSparkPCBの使い方
窓の社 ホームページ
窓の社HP
無料ガーバーデータ表示ソフト
Online Gerber-Viewer
GC-Prevueの使い方(ユニクラフト)