DIGIMO 2009.01.29(木)〜デジモ (2ch デジタルモニターの実験)
著作者名： 中野 良知 作成開始： 2009.01.28(水) 最新更新： 2009.02.27(金) △1 ゼネラルフローチャートを追加。 △2 Win App改版。 △3 Digimoのアンインストールを追加。
目次 1. 概要 2. GUI 3. 機能 4. 接続 4.1. RS-232C接続 4.2. USB接続 5. 回路図 6. 操作方法 7. プログラム 7.1. Windowsアプリケーション 7.2. マイコン 7.3. ゼネラルフローチャート 7.3.1. Windows 7.3.2. ATtiny2313 8. Digimoのダウンロード 8.1. ATtiny2313フラッシュROM書き込み 8.2. Digimoのインストール 8.3. Digimoの実行 8.4. Digimoのアンインストール 9. FT232RLデバイスドライバー 10. 実験の経過 1. 概要 2チャンネルのデジタル信号をサンプリングしグラフで表示します。 最小サンプリング周期は1μsec。 サンプリング開始、トリガー設定、ズームイン・アウト、ファイルR/Wなどをマウス で操作します。 2. GUIカーソル区間をズームインした波形。
3. 機能 1) 2チャンネル入力 2) 掃引時間 0.01msec/DIV〜10sec/DIV 10ドット/DIV 3) サンプリングワード 400ワード(2bit) 4) トリガー フリーラン 立上り 立下り シングル、リピート ホールド(波形表示保持時間) CH1でトリガー検出 5) グリッチ検出 掃引時間0.05msec/DIV以上で有効。 6) カーソル Lカーソル(赤)を左マウス釦で操作。 Rカーソル(緑)を右マウス釦で操作。 カーソル区間計測(R-L)。 7) ファイル サンプリングデータの保存と読出し。 8) 設定条件の保存 終了時レジストリーに保存し、起動時に再現。 9) 状態表示 WT(WAIT) トリガー待ち RUN サンプリング中 HLD(HOLD) 表示中 STP(STOP) 停止 10) ズーム カーソル設定区間をグラフの横幅(概ね)まで拡大。 マウスホイールの押し下げで、ズームインとズームアウトをトグル。 ズームイン中のカーソル設定と区間測定。 11) PC I/F シリアルポート選択 COM1からCOM10。 RS-232C。9600ボー。TxDとRxDのクロス接続。 4. 接続 4.1. RS-232C接続 ┌───┐ ┌────┐ Tx ┌───┐PB0 │ │RS-232C │RS-232C ├───┤ATtiny├───── ch1 │ PC ├────┤トランシ│ Rx │2313 │PB1 │ │ │ーバー ├───┤ ├───── ch2 └───┘ └────┘ └───┘ 4.2. USB接続 ┌───┐ ┌────┐ Tx ┌───┐PB0 │ │ USB │FTDI ├───┤ATtiny├───── ch1 │ PC ├────┤FT232RL │ Rx │2313 │PB1 │ │ │ ├───┤ ├───── ch2 └───┘ └────┘ └───┘ 5. 回路図 回路図 6. 操作方法 ComPort RS-232Cの通信ポート名をプルダウンメニューから選択します。 Trigger ch1の信号でトリガーが掛かります。 [Trg] チェックオンでトリガーを検出してからサンプリング開始、チェック オフではフリーランでサンプリングします。 [Up] チェックオンで立上り、チェックオフで立下りトリガーを検出します 。 [Rep] チェックオンでサンプリングを繰り返し、チェックオフで1回のみサン プリングします。 [Hold] サンプリングした波形の表示時間を選択します。 msec/div グラフの1目盛り当たりの時間を選択します。 Cursor グラフに区間測定用のカーソルを設定します。 1) クロスカーソルを測定区間の左側にセットし、左マウスボタンをクリック すると、赤いカーソルが移動しセットされます。 2) クロスカーソルを測定区間の右側にセットし、右マウスボタンをクリック すると、緑のカーソルが移動しセットされます。 3) [R-L] に区間の時間を表示します。 4) [L] 文字をクリックすると、赤いカーソルが左端へ移動します。 5) [R] 文字をクリックすると、緑のカーソルが左端へ移動します。 6) ズームイン中はカーソルの色が赤から明るい赤に、緑が明るい緑に変わり ます。 START データのサンプリングをスタートします。 EXIT Digmoを終了します。 LOAD ファイルに保存したサンプリングデータの波形を表示し、Trigger、msec/div、 Cursorなどを保存時の状態にセットします。 SAVE サンプリングデータとTrigger、msec/div、Cursorの設定条件をファイルに保存 します。 ズームイン 1) ズームインする区間を「L」と「R」のカーソルで設定します。 2) グラフ内でマウスホィールを押し下げると、カーソル区間をグラフの幅に 拡大します。 拡大率計算の丸め処理で右カーソルがグラフの右端より内 側に設定される場合があります。 ズームアウト ズームイン中にグラフ内でマウスホィールを押し下げると、ズームアウトしズ ームイン前の波形を表示します。 7. プログラム 7.1. Windowsアプリケーション Digimoは、Microsoft Visual C# 2005 Express Edition を使って作成しました。 Windows XP Pro SP3でプログラム作成と動作確認を行いました。 7.2. マイコン アトメル社製AVRマイコン ATtiny2313を使用し、トリガー検出やデータのサンプリ ングを実行します。 1) フラッシュROM 1264バイト/2048バイト。 2) SRAM 128バイトの配分 100バイト＝サンプリングバッファー。 4バイト ＝受信バッファー。 24バイト ＝スタック。 3) クロック周波数 20MHz(外部セラミック発振子) 4) 動作電圧 5.5V(3.3V) 5) FUSE BIT FF,DF,EF(拡張,上位,下位) 外部セラミック発振子使用。(20MHz) プログラムはアセンブラで作成： AVR Studio に付属のアセンブラを使用しました。 バージョンは4.1.3。 ビルド528。 △1 7.3. ゼネラルフローチャート 7.3.1. Windows (START釦ON) ↓ ├←──────────────────┐ ↓ │ プリスケール送信 │ ↓ │ タイマー0カウント送信 │ ↓ │ トリガモード送信 │ ↓ │ ├←──────────────┐ │ ↓ No│ │ ＜サンプリング開始コード受信？＞ →┘ │ ↓Yes │ ├←──────────────┐ │ ↓ No │ │ ＜サンプリングデータ受信?＞→┐ │ │ ↓Yes │ │ │ グラフ表示 │ │ │ ↓ │ │ │ ├←───────────┘ │ │ ↓ No │ │ ＜サンプリングデータ受信終了?＞→─┘ │ ↓Yes │ │ Yes │ ＜繰り返し＞ →──────────────┘ ↓No │ (終了) 7.3.2. ATtiny2313 (RESET START) ↓ ├←───────────────────────────┐ ↓ Yes ↑ ＜プリスケール受信＞→──────プリスケール設定 ────→┤ ↓No ↑ │ Yes │ ＜タイマー0カウンタ受信＞→───タイマー0カウンタ設定 ──→┤ ↓No ↑ │ No │ ＜トリガモード受信＞ →──────────────────→┤ ↓Yes ↑ │ No │ ＜トリガ有効＞ →────────────┐ │ ↓Yes │ │ ├←────────────┐ │ │ ↓ No │ │ │ ＜トリガ有り？＞ →──────┘ │ │ ↓ │ │ ├←─────────────────┘ │ ↓ │ サンプリング開始コード送信 │ ↓ │ ├←────────────┐ │ ↓ │ │ サンプリングデータ送信 │ │ ↓ No │ │ ＜サンプリング完了＞ →────┘ │ ↓Yes │ │ │ └────────────────────────────┘ 8. Digimoのダウンロード △2 20090226のダウンロード 履歴：20090222 (V1002) 初版公開。 20090226 (V1003) GUI表示"Trigger(1ch)"を"Trigger(ch1)"に変更。 下記のファイルが圧縮されています。lzh形式で解凍してください。 1) DIGIMO.hex：ATtiny2313用フラッシュROMデータ。 2) setup ：WindowsアプリケーションDigimoのセットアッププログラムが入っ ているフォルダー。 3) test2.dat ：バイナリ出力タイプデジタルノギスのサンプルデータ。 トランジスタでI/Fしている為、波形は反転しています。 8.1. ATtiny2313フラッシュROM書き込み 1) DIGIMO.hexをATtiny2313のフラッシュROMに書き込みます。 2) ATtiny2313のFUSE BITを、FF,DF,EF(拡張、上位、下位)に書き換えます。 外部セラミック発振子20MHzを使用します。 8.2. Digimoのインストール DigimoをPCにインストールします。 動作確認はWindows XP Pro SP3で行いました。 1) setupフォルダーのsetup.exeをダブルクリックすると、Digimoのインストールが 始まります。 2) インストーラーの指示があればMicrosoft .NET Framework Version2.0をインス トールして下さい。 http://www.microsoft.com/japan/msdn/netframework/downloads/ からもMicrosoft .NET Framework Version2.0 再領布パッケージをダウンロード 出来ます。 8.3. Digimoの実行 1) Windowsの[スタート]釦から[プログラム]->[ioio]->[Digimo]と順にクリックす ると、Digimoが起動します。 2) Digimoの「LOAD」釦でtest2.datを読み込むと、サンプル波形を表示します。 8.4. Digimoのアンインストール △3 Windowsの[スタート]釦から[設定]->[コントロールパネル]を順にクリックし [プログラムの追加と削除]をダブルクリックします。 インストールされているプログラムから「DIGIMO」を選択し削除してください。 9. FT232RLデバイスドライバー FT232RLを使用する場合には、PCにデバイスドライバーをインストールします。 FTDIの[Driver][D2XX]からCDM 2.04.06 WHQL Certified.zipをダウンロードし、 解凍すると、デバイスドライバーやDLLが入ったフォルダーが展開されます。 FT232RLを使用したDIGIMO基板にUSBケーブルを接続し、新しいハードウェアーが 検出されてから、ドライバーが入っているフォルダーを指定してデバイスドライバ ーをインストールします。 ＊インストール処理は2回行なわれます。(DCXX BitBang modeとVCP modeの2回分) 10. 実験の経過 2009.02.24(火) ケース(65×45×25、ABS)に収納。
2009.02.22(日) Digimo(Win App)とATtiny2313フラッシュROM用データを公開。 2009.02.20(金) DIGIMO_USB基板完成。
POWとRUN LEDの制御を追加。 DIGIMI.asm：リセットスタートでPOW ON、RUN OFF。 Digimo Win App：サンプリング中はRUN ON、以外はRUN OFF。 基板パターン切削条件： 切削送り速度＝F100 スピンドル回転数＝約4600rpm 切込み量＝0.07mm V字60度カッター(逃げ代＝40μ) 2009.02.17(火) DIGIMO_USB基板のパターンとマウント参考図を作成。 基板のサイズは40×60。
2009.02.15(日) 基板切削用にDIGIMO_USBの回路図をEAGLE CADで作成。 2009.02.10(火) グリッチ検出を追加。 掃引時間0.05msec/DIV以上で有効。
上：グリッチ検出有り。 下：グリッチ検出無し。 ch1：DRO擬似信号発生器のクロック出力。 ch2：DRO擬似信号発生器のデータ出力。(バイナリータイプ) 掃引時間を変えて観測。
2009.02.08(日) 掃引時間が長くなると波形が表示されない時間が長くなる為、 0.02msec/DIV以下ではサンプリングデータを一括受信して表示。 0.05msec/DIV以上ではサンプリングデータを分割受信して表示するように変更。 2009.01.30(金) ズームイン・アウトとズームイン中のカーソル設定を追加。 2009.01.29(木) ATtiny2313がデータ送信中にPCからのコマンドを受信チェックを追加し、コマンド を受信するとmainルーチンに戻すように変更。 mainルーチンに戻った時にタイマ0の停止を追加。 2009.01.28(水) _1_5USEC_SAMPLEを追加。コマンド番号を整理。 カーソルのラベルL、Rクリックでカーソルを左端に移動を追加。 2009.01.26(月) データサンプリング用ATtiny2313プログラム(DIDIMO.asm)作成。 PC AppをATtiny2313(20MHz)サンプリング用に改造。 データファイルフォーム変更。PosをHold時間設定に変更。 STP,WT,RUN,HLDの表示を追加。(文字カラー別) 2009.01.22(木) レジストリ登録・取得追加。ファイルLOAD、SAVE追加。 2009.01.21(水) トリガー機能追加。許可、エッジ、繰り返し、遅延。 2009.01.20(火) グラフ表示追加。カーソル機能追加。 2009.01.19(月) 検討開始。RS-232CのCTSとDSRを入力に使用しデータの取込み。
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