2.8MB

本ドキュメントはCypress (サイプレス) 製品に関する情報が記載されております。
AN706-00038-2v0-J
32-BIT MICROCONTROLLER
FM3 ファミリ
アプリケーションノート
無線システムボード
ユーザーズマニュアル
ARM is the registered trademark of ARM Limited in the EU and other countries.
Cortex is trademark of ARM Limited in the EU and other countries.
AN706-00038-2v0-J
注意事項

本資料の記載内容は、予告なしに変更することがありますので、ご用命の際は営業部
門にご確認ください。

本資料に記載された動作概要や応用回路例は、半導体デバイスの標準的な動作や使い
方を示したもので、実際に使用する機器での動作を保証するものではありません。し
たがいまして、これらを使用するにあたってはお客様の責任において機器の設計を行
ってください。これらの使用に起因する損害などについては、当社はその責任を負い
ません。

本資料に記載された動作概要・回路図を含む技術情報は、当社もしくは第三者の特許
権、著作権等の知的財産権やその他の権利の使用権または実施権の許諾を意味するも
のではありません。また、これらの使用について、第三者の知的財産権やその他の権
利の実施ができることの保証を行うものではありません。したがって、これらの使用
に起因する第三者の知的財産権やその他の権利の侵害について、当社はその責任を負
いません。

本資料に記載された製品は、通常の産業用、一般事務用、パーソナル用、家庭用など
の一般的用途に使用されることを意図して設計・製造されています。極めて高度な安
全性が要求され、仮に当該安全性が確保されない場合、社会的に重大な影響を与えか
つ直接生命・身体に対する重大な危険性を伴う用途(原子力施設における核反応制御、
航空機自動飛行制御、航空交通管制、大量輸送システムにおける運行制御、生命維持
のための医療機器、兵器システムにおけるミサイル発射制御をいう)、ならびに極め
て高い信頼性が要求される用途(海底中継器、宇宙衛星をいう)に使用されるよう設
計・製造されたものではありません。したがって、これらの用途にご使用をお考えの
お客様は、必ず事前に営業部門までご相談ください。ご相談なく使用されたことによ
り発生した損害などについては、責任を負いかねますのでご了承ください。

半導体デバイスはある確率で故障が発生します。当社半導体デバイスが故障しても、
結果的に人身事故、火災事故、社会的な損害を生じさせないよう、お客様は、装置の
冗長設計、延焼対策設計、過電流防止対策設計、誤動作防止設計などの安全設計をお
願いします。

本資料に記載された製品を輸出または提供する場合は、外国為替及び外国貿易法およ
び米国輸出管理関連法規等の規制をご確認の上、必要な手続きをおとりください。

本書に記載されている社名および製品名などの固有名詞は、各社の商標または登録商
標です。
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1
AN706-00038-2v0-J
改版履歴
版数
日付
内容
1.0
2011.08.24
新規作成
2.0
2012.01.30
フォーマットの修正
FW、GUI に関する項目を修正
2
AN706-00038-2v0-J
目次
改版履歴 ..................................................................................................................................2
目次 ..........................................................................................................................................3
対象製品 ..................................................................................................................................6
1
はじめに ...........................................................................................................................7
2
注意事項 ...........................................................................................................................7
3
無線システムボード概要..................................................................................................8
4
事前準備 ...........................................................................................................................9
5
6
4.1
システム一覧.............................................................................................................9
4.2
システム一覧以外に必要な機材 ............................................................................ 10
4.3
無線システムボード外観 ........................................................................................ 11
4.4
RS232C 通信用変換ケーブル接続方法 ................................................................. 12
4.5
GUI の準備 ............................................................................................................. 13
電源供給方法 ................................................................................................................. 14
5.1
電池による電源供給............................................................................................... 14
5.2
USB バスパワーによる電源供給 ........................................................................... 14
操作 ............................................................................................................................... 15
6.1
無線システムボード操作 ....................................................................................... 15
6.1.1
6.1.1.1
CPU 動作モードについて ....................................................................... 15
6.1.1.2
アプリケーション操作概要 ..................................................................... 16
6.1.2
6.2
7
概要 ................................................................................................................. 15
操作方法.......................................................................................................... 18
PC 操作 .................................................................................................................. 19
6.2.1
概要 ................................................................................................................. 19
6.2.2
操作方法.......................................................................................................... 20
6.2.2.1
ポート番号の設定.................................................................................... 20
6.2.2.2
TOP 画面 ................................................................................................. 20
6.2.2.3
センサロガーモード画面 ......................................................................... 21
6.2.2.4
リモコンモード画面 ................................................................................ 22
仕様 ............................................................................................................................... 23
7.1
ハードウェア.......................................................................................................... 23
7.1.1
一般仕様.......................................................................................................... 23
7.1.2
無線仕様.......................................................................................................... 24
7.1.3
ハードウェアブロック図 ................................................................................ 24
7.1.4
主要部品.......................................................................................................... 25
3
AN706-00038-2v0-J
7.1.5
マイコン.......................................................................................................... 26
7.1.6
各種センサ ...................................................................................................... 30
7.1.7
各種スイッチ .................................................................................................. 31
7.1.7.1
デモスイッチ ........................................................................................... 31
7.1.7.2
リセットスイッチ.................................................................................... 31
7.1.7.3
マイコンモード切替スイッチ ................................................................. 32
7.1.7.4
電源スイッチ ........................................................................................... 32
7.1.8
各種表示器仕様............................................................................................... 33
7.1.8.1
電源 LED.................................................................................................. 33
7.1.8.2
デモ用 LED .............................................................................................. 34
7.1.8.3
LCD.......................................................................................................... 35
7.1.9
リアルタイムクロック.................................................................................... 36
7.1.10
電圧監視 IC ................................................................................................. 37
7.1.11
電源ジャンパ .................................................................................................. 38
7.1.12
インタフェース仕様.................................................................................... 39
7.2
7.1.12.1
ボード接続コネクタ ................................................................................ 39
7.1.12.2
ユーザコネクタ ....................................................................................... 41
7.1.12.3
USB miniB コネクタ ................................................................................ 42
7.1.12.4
RS232C コネクタ.................................................................................... 43
7.1.12.5
ICE コネクタ ........................................................................................... 44
ソフトウェア.......................................................................................................... 45
7.2.1
ソフトウェアブロック図 ................................................................................ 45
7.2.2
システム仕様 .................................................................................................. 46
7.2.2.1
マイコンシステム仕様 ............................................................................ 46
7.2.2.2
メモリマップ ........................................................................................... 47
7.2.2.3
MFS システム仕様 ................................................................................. 48
7.2.2.4
割込みシステム仕様 ................................................................................ 48
7.2.3
動作条件.......................................................................................................... 49
7.2.4
アプリケーション全体の動作フロー .............................................................. 49
7.2.4.1
起動からデモモードの決定までの動作 ................................................... 49
7.2.4.2
センサロガーモードおよびリモコンモードにおけるホスト機の動作.... 50
7.2.4.3
センサロガーモードにおけるスレーブ機の動作 .................................... 51
7.2.4.4
リモコンモードにおけるスレーブ機の動作............................................ 52
7.2.5
アプリケーションの状態遷移......................................................................... 53
7.2.5.1
起動から待機状態までの状態遷移 .......................................................... 53
7.2.5.2
ホスト機の状態遷移 ................................................................................ 53
4
AN706-00038-2v0-J
7.2.5.3
スレーブ機の状態遷移 ............................................................................ 54
7.2.6
アプリケーション状態毎のデモモード/CPU 動作モードの関係 ................... 55
7.2.7
アプリケーション状態.................................................................................... 56
7.2.8
動作フロー ...................................................................................................... 58
7.2.8.1
メイン処理関数フロー ............................................................................ 58
7.2.8.2
サンプルアプリケーションのシステム初期化処理関数 ......................... 59
7.2.8.3
デモ動作モード判定処理関数 ................................................................. 60
7.2.8.4
サンプルアプリケーションデモ動作処理関数 ........................................ 61
7.2.8.5
センサ設定値読出しおよびセンサ測定値無線送信処理関数 .................. 64
7.2.8.6
センサ測定値の無線送信処理関数 .......................................................... 65
7.2.8.7
データ無線受信通知処理関数 ................................................................. 66
7.2.8.8
データ無線送信完了通知処理関数 .......................................................... 67
7.2.8.9
周期処理関数 ........................................................................................... 68
7.2.8.10
バッテリ状態監視処理関数 ..................................................................... 69
5
AN706-00038-2v0-J
対象製品
本アプリケーションノートに記載されている内容の対象製品は、下記の通り
です。
(TYPE0)
シリーズ名
品種型格(パッケージサフィックスは除く)
MB9B500B
MB9BF504NB,MB9BF505NB,MB9BF506NB
MB9BF504RB,MB9BF505RB,MB9BF506RB
MB9B400B
MB9BF404NB,MB9BF405NB,MB9BF406NB
MB9BF404RB,MB9BF405RB,MB9BF406RB
MB9B300B
MB9BF304NB,MB9BF305NB,MB9BF306NB
MB9BF304RB,MB9BF305RB,MB9BF306RB
MB9B100B
MB9BF102NB,MB9BF104NB,MB9BF105NB,MB9BF106NB
MB9BF102RB,MB9BF104RB,MB9BF105RB,MB9BF106RB
6
AN706-00038-2v0-J
1 はじめに
このユーザーズマニュアルは無線システムボードの使用方法及び仕様について記載して
います。
2 注意事項
本無線システムボードで使用されるハードウェアおよびマイコンを制御するソフトウェ
アは、日本国電波法における技術基準適合証明を取得しております。お客様において、シ
ステムのハードウェア及びソフトウェアの新規開発を行う場合、日本国電波法に抵触しな
いよう法令をご確認の上、必要な手続きをおとりください。
世界各国では、安全や電磁妨害、電波使用等の各種規制と規格が設けられています。
お客様が本無線システムボードを使用または設計するに際しては、これらの規制と規格に
適合するようお願いします。
当社は、本無線システムボードが使用されたことにより発生した損害などについては、責
任を負いかねますのでご了承ください。
7
AN706-00038-2v0-J
3 無線システムボード概要
無線システムボードでは下記の 2 種類のデモ動作のモードがあります。
① センサロガーモード
スレーブ機は温湿度センサ、照度センサの測定値を読み出し、ホスト機に無線通信
で送信します。
ホスト機 1 台に対してスレーブ機 4 台まで通信可能です。(システム拡張により最大
15 台まで通信可能)
ホスト機はスレーブ機から受信したデータを PC に UART 経由で送信します。
② リモコンモード
スレーブ機は 200 ミリ秒周期で加速度センサの測定値を読み出し、ホスト機に無線
通信で送信します。
ホスト機 1 台に対してスレーブ機 1 台と通信します。
ホスト機はスレーブ機から受信したデータを PC に UART 経由で送信します。
LCD,センサ搭載
スレーブ1
センサ制御
センサ制御
スレーブ2
950MHz
LCD制御
LCD制御
無線通信
無線通信
センサ測定値表示
ホスト
RS232C通信
RS232C通信
スレーブ3
図 1 システム概要図
8
AN706-00038-2v0-J
4 事前準備
4.1
システム一覧
無線システムボードのシステム一覧を表 1、ホスト用及びスレーブ用無線システムボード
の外観写真を図 2、RS232C 通信用変換ケーブルの外観写真を図 3 に示します。
表 1 システム一覧
No.
名称
数量
備考
1
ホスト用無線システムボード
1
ハードウェアは No.2 と同じ
2
スレーブ用無線システムボード
1
ハードウェアは No.1 と同じ
3
RS232C 通信用変換ケーブル
1
No.1 とパソコン間を接続する RS232C ケーブ
ル
図 2 ホスト用及びスレーブ用無線システムボード
図 3 RS232C 通信用変換ケーブル
9
AN706-00038-2v0-J
4.2
システム一覧以外に必要な機材
システム一覧以外に必要な機材一覧を表 2、必要に応じて使用する機材一覧を表 3 に示
します。
表 2 システム一覧以外に必要な機材一覧
名称
No.
1
2
3
数量
PC
1
アプリケーション
1
実行ファイル
RS232C ケーブル
1
電源供給機材
4
備考
PC 上で動作するアプリケーションソフト
WEB からダウンロード可能
クロスケーブル
電源供給方法により選択
(1)
単 4 電池
4
電池から電源供給する場合に使用
(2)
USB ケーブル
1
TypeA-miniB コネクタ付ケーブル
表 3 必要に応じて使用する機材一覧
名称
No.
1
ICE
数量
1
備考
ソフトデバッグを行う場合に必要
10
AN706-00038-2v0-J
4.3
無線システムボード外観
ホスト用及びスレーブ用無線システムボードの外観写真を図 4、図 5 に示します。
マイコンボード
LED2
LED1
加速度センサ
無線ボード
電源スイッチ
USBコネクタ
電源LED
無線トランシーバ
ICE接続コネクタ
デモスイッチ1
デモスイッチ2
デモスイッチ3
LCD
温湿度センサ
ユーザコネクタ
ボード接続コネクタ
マイコン
パターンアンテナ
(MB9BF506R)
RS232Cコネクタ
照度センサ
図 4 無線システムボードの外観(表面)
11
AN706-00038-2v0-J
リセットスイッチ
モードスイッチ
リアルタイムクロック
単4電池ボックス
ボタン電池&電池ボックス
図 5 無線システムボードの外観(裏面)
4.4
RS232C 通信用変換ケーブル接続方法
ホスト用無線システムボードと PC を接続するために使用する RS232C 通信用変換ケー
ブルの挿入図を図 6 に示します。
挿入
図 6 無線システムボードと RS232C 通信用変換ケーブルの接続方法
12
AN706-00038-2v0-J
4.5
GUI の準備
GUI はデモ実施時に必要となります。ここではその詳細を省略します。
13
AN706-00038-2v0-J
5 電源供給方法
無線システムボードへの電源供給方法は 2 通りとなります。
5.1
電池による電源供給
図 7 に示す無線システムボード裏面の電池ボックスに単 4 電池を 4 本挿入します。
電池ボックス
図 7 無線システムボードの裏面写真
図 8 に示すように電源スイッチを入れることにより電源供給されます。
電源スイッチ
↓側に入れることで
電源供給
図 8 電池の場合の電源供給
5.2
USB バスパワーによる電源供給
図 9 に示す USB コネクタと PC 間に USB ケーブルを接続します。
図 9 に示すように電源スイッチを入れることにより電源供給されます。
電源スイッチ
↑側に入れることで
電源供給
USBコネクタ
USBコネクタとPC間に
USBケーブルを接続
図 9 USB バスパワーの場合の電源供給
14
AN706-00038-2v0-J
6 操作
6.1
無線システムボード操作
6.1.1
概要
CPU 動作モードについて
6.1.1.1
無線システムボードでは表 4 に示す 3 種類の CPU 動作モードがあります。
ホスト機はモード 1、モード 2 の 2 種類、スレーブ機はモード 1、モード 2、モード 3 の
3 種類となります。
表 4 CPU 動作モード
CPU動作モード
1
マイコン動作状態
CPU常時動作(PLL発振)
ホスト機
スレーブ機
○
○
○
○
-
○
CPU CLK=80MHz
周辺CLK=40MHz
2
CPU常時動作(PLL発振)
CPU CLK=60MHz
周辺CLK=30MHz
3
CPU間欠動作(PLL発振/CR発振)
アクティブ時:PLL発振
CPU CLK=80MHz
周辺CLK=40MHz
スタンバイ時:CR発振
CPU CLK=停止
周辺CLK=4MHz
15
AN706-00038-2v0-J
6.1.1.2
アプリケーション操作概要
無線システムボードのアプリケーションの操作概要構成は図 10 の通りです。
起動時に『センサロガーモード』と『リモコンモード』のデモモードを選択でき、また、
『センサロガーモード』では、実行中に CPU 動作モードの選択が可能となっています。
起動
①
デモスイッチ1
押下?
No
Yes
「リモコンモード」選択
「センサロガーモード」選択
センサ、RF等処理
センサ、RF等処理
②
No
デモスイッチ1
押下?
Yes
ホストか?
No
Yes
CPU動作モード変更
CPU動作モード変更
1 CPU=80MHz,周辺=40MHz
2 CPU=60MHz,周辺=30MHz
1 CPU=80MHz,周辺=40MHz
2 CPU=60MHz,周辺=30MHz
CPU=80MHz,周辺=40MHz/
3 CPU=停止,周辺=4MHz
(CR 4MHz スリープ)
図 10 無線システムボードのアプリケーション操作概要構成図
16
AN706-00038-2v0-J

各モード移行後の LCD 表示
(1) ホスト機とスレーブ機のリモコンモード
図 11 ホスト機とスレーブ機のリモコンモード時の LCD 表示
(2) ホスト機のセンサロガーモード
図 12 ホスト機のセンサロガーモード時の LCD 表示
(3) スレーブ機のセンサロガーモード
図 13 スレーブ機のセンサロガーモード時の LCD 表示
17
AN706-00038-2v0-J
6.1.2
操作方法
① 『センサロガーモード』と『リモコンモード』の選択(図 10 の①)
電源投入時、無線システムボードのデモスイッチ 1 の押下状態によりモード選択を
します。
・押下無し
→ 『センサロガーモード』を選択
・LED1 の消灯まで押下し続ける
→ 『リモコンモード』を選択
② 『センサロガーモード』時の CPU 動作モードの選択(図 10 の②)
『センサロガーモード』動作中に、無線システムボードのデモスイッチ 1 の押下に
より、CPU 動作モードを選択します。
CPU 動作モードは 3 通りありますが、ホスト機とスレーブ機で CPU 動作モードの
選択が異なります。
・ホスト機の場合
デモスイッチ 1 の押下により、モード 1 とモード 2 を交互に選択します。
・スレーブ機の場合
デモスイッチ 1 の押下により、モード 1→モード 2→モード 3→モード 1・・・と選択
します。
18
AN706-00038-2v0-J
6.2
PC 操作
6.2.1
概要
PC アプリの操作概要構成は、以下の通りです。
起動後は TOP 画面が表示され、TOP 画面からはセンサロガーモードとリモコンモードの
2 つのモードが選択できます。なお、ボード上で選択するモードと PC アプリ側で選択する
モードは同じにしてください。
PC アプリは TOP 画面から『×』を選択することにより終了します。
起動
『Sensor Logger』選択
センサロガー
モード画面
『←』選択
『Remote Control』選択
TOP画面
『←』選択
『×』選択
終了
図 14 PC アプリ操作概要構成図
19
リモコン
モード画面
AN706-00038-2v0-J
6.2.2
操作方法
6.2.2.1
ポート番号の設定
PC アプリを実行する前に、ホスト機が接続されているポート番号を設定する必要があり
ます。ポート番号の設定は、
「Config.ini」を編集することにより行います。「Config.ini」の
内容は、以下のように構成されており、パラメータ右辺の数値部分を変更することにより、
ポート番号を設定します。
[setting]
COM ポート番号 = COM1
数値を変更することによりポート番号を設定
する
図 15 「Config.ini」の構成
6.2.2.2
TOP 画面
ポート番号の設定をしたら、
「PC_DEMO_APL.exe」を実行します。実行するとに示す TOP
画面が表示されます。センサロガーモード画面に移行する場合は【Sensor Logger】ボタン
を押下し、リモコンモード画面に移行する場合は、
【Remote Control】ボタンを押下します。
PC アプリを終了する場合は【×】ボタンを押下します。
図 16 TOP 画面
20
AN706-00038-2v0-J
6.2.2.3
センサロガーモード画面
TOP 画面で【Sensor Logger】ボタンを押下すると、センサロガーモード画面が表示され
ます。このモードでは最大 4 台のスレーブ機から送信される温度/湿度/照度の各センサ測定
値を表示します。各グラフ上部のテキストボックスでは、スレーブ機から送られた最新の
各センサ測定値を表示します。
TOP 画面に戻る場合は【←】ボタンを押下します。
図 17 センサロガーモード画面
21
AN706-00038-2v0-J
6.2.2.4
リモコンモード画面
TOP 画面で【Remote Control】ボタンを押下すると、リモコンモード画面が表示されま
す。このモードでは 1 台のスレーブ機から送信される加速度センサ測定値(X/Y/Z 方向の 3
種類)により、3D モデルの傾き具合を表示します。画面上部のテキストボックスでは、スレ
ーブ機から送られた加速度センサ測定値(X/Y/Z)を表示します。
TOP 画面に戻る場合は【←】ボタンを押下します。
図 18 リモコンモード画面
22
AN706-00038-2v0-J
7 仕様
7.1
ハードウェア
7.1.1
一般仕様
無線システムボードの一般仕様を表 5 に示します。
表 5 一般仕様
項目
No.
内容
1
マイコン
富士通セミコンダクター製MB9BF506R
2
外部入力電源
DC+5V(+4.5~+6.5V)
マイコンボード
3
4
消費電流
150mA(typ.)
備考
設計値
送信時:33mA(typ.)
無線ボード
受信時:17mA(typ.)
設計値
待機時:0.1uA(typ.)
温湿度センサ
5
センサ
測定温度:-40~+125℃
データシート値
測定湿度:0~100%RH
照度センサ
測定範囲:1~32,768lux
データシート値
加速度センサ
3軸、感度:±1.5g
データシート値
キー入力スイッチ
プッシュスイッチ×3
緑色
9
リセットスイッチ
プッシュスイッチ×1
黒色
10
LCDパネル
16文字×2行表示
6
7
8
11
スイッチ
表示器
LED
電源ON表示×1(赤色)
デモ用表示×2(橙色、緑色×各1)
12
リアルタイムクロック
カレンダ、時計機能
13
電源監視
検出電圧:+4.2V
14
15
16
外部I/F
17
18
電池ケース
19
USB I/F
USB miniB×1ch
RS232C I/F
変換ケーブル用4ピンコネクタ×1ch
ICE I/F
ICE接続用20ピンコネクタ×1ch
ユーザI/F
ユーザ用10ピンコネクタ×1ch
単4電池用
単4電池×4本
ボタン電池用
CR2032×1個
リアルタイムクロック用
温度
-5℃~+45℃
設計値
湿度
0~85%
設計値
20
動作環境
21
環境対応
欧州RoHS、中国RoHS
22
外形寸法(W×D)
100×135mm
23
重量(g)
145g
23
AN706-00038-2v0-J
7.1.2
無線仕様
無線システムボードの無線仕様を表 6 に示します。
表 6 無線仕様
項目
No.
内容
備考
特定小電力無線局950MHz帯テレメ
1
規格
ータ用、テレコントロール用及びデ
技術基準適合証明取得済み
ータ伝送用無線設備
2
通信方式
単信通信
3
同時使用チャネル数
3単位チャネル同時使用
使用する帯域幅が3チャネル分
4
チャネル数
7ch
CH18~24
5
使用周波数
954.4~955.6MHz
200kHz間隔
6
変調方式
FSK
7
送信電力
1mWを超え10mW以下
8
伝送速度
100kbps MAX
7.1.3
ハードウェアブロック図
ハードウェアブロック図を図 19 に示します。
マイコンボード
4.5~6.5V
SW
電池
LDO
3.3V
無線ボード
SW
(FET)
無線
トランシーバ
(950MHz)
GPIO
USBファンクション
インタフェース
USB
SPI
I2C
加速度センサ
GPIO
温度/湿度センサ
INT
照度センサ
I2C
LCD
I2C
マイコン
MB9BF506R
LEDs
電圧監視
JTAG
ICEインタフェース
MFS
リアルタイムクロック
ユーザインタフェース
I2C
UART
ボタン電池
図 19 ハードウェアブロック図
24
RS232C
ドライバ
RS232C
インタフェース
AN706-00038-2v0-J
主要部品
7.1.4
マイコンボードと無線ボードの各主要部品表を表 7、表 8 に示します。
表 7 マイコンボード主要部品表
品名
No.
数量
型格
メーカ
備考
1
マイコン
1
MB9BF506R
富士通セミコンダクター
2
照度センサ
1
ISL29023IROZ-T7
INTERSIL
3
温湿度センサ
1
SHT21
SENSIRION
4
加速度センサ
1
MMA7660FC
Freescale
5
RS232Cドライバ
1
MAX3232CUE+
MAXIM
6
LDO
1
S-1170B33UC-OTSTFU
SII
7
電圧監視
1
BU4842FVE
ローム
8
リアルタイムクロック
1
RX-8564LC
エプソントヨコム
9
LCD
1
SB1602B
Strawberry Linux
10 水晶振動子
1
CX1255GB0400H0PESZZ 京セラ
11 LED
3
SML-210シリーズ
ローム
赤,緑,橙色各1
12 デモスイッチ
3
SKHMQLE010
アルプス電気
緑色
13 リセットスイッチ
1
SKHMQKE010
アルプス電気
黒色
1
CHS-01A
コパル
15 電源スイッチ
1
MS-12AAP1
日本開閉器
16 ボード接続コネクタ
1
09P-1.25FJ
日本圧着端子製造
17 ユーザコネクタ
1
FFC-10BMEP1B
本多通信工業
18 USB miniBコネクタ
1
E48F-005-8902A
ミツミ
19 ICE接続コネクタ
1
FFC-20BMEP1B
本多通信工業
20 単4電池ボックス
1
MP-4-4
タカチ
21 ボタン電池ボックス
1
BCR20H5
タカチ
14
マイコンモード切替スイッチ
表 8 無線ボード主要部品表
No.
品名
数量
型格
メーカ
備考
1
無線トランシーバ
1
SX1233IMLTRT
SEMTECH
バージョン:V2b
2
水晶発振器
1
TTS27NSC-A7 32MHz
東京電波
TCXO
3
高周波同軸コネクタ
1
MM8430-2610
村田製作所
4
ボード接続コネクタ
1
09R-1.25FJ
日本圧着端子製造
25
AN706-00038-2v0-J
7.1.5
マイコン
マイコンの端子接続一覧を表 9 に示します。
表 9 マイコン端子接続一覧
端子
端子名
番号
(使用機能)
接続先
備考
I/O
―
01
VCC
+3.3V電源
02
INT00_0
デモスイッチ1
I
03
INT01_0
デモスイッチ2
I
04
INT02_0
デモスイッチ3
I
05
INT07_2
リアルタイムクロック(INT)
I
06
SOT6
リアルタイムクロック(SDA)
I/O
I2C通信
07
SCK6
リアルタイムクロック(SCL)
I/O
I2C通信
08
(未使用)
ユーザコネクタ(No.1)
I
09
(未使用)
ユーザコネクタ(No.3)
I
10
(未使用)
ユーザコネクタ(No.5)
I
11
(未使用)
ユーザコネクタ(No.7)
I
12
(未使用)
ユーザコネクタ(No.9)
I
13
(未使用)
ユーザコネクタ(No.10)
I
14
(未使用)
ユーザコネクタ(No.8)
I
15
(未使用)
ユーザコネクタ(No.6)
I
16
(未使用)
―
I
17
(未使用)
―
I
18
(未使用)
―
I
19
(未使用)
―
I
20
(未使用)
―
I
21
(未使用)
―
I
22
(未使用)
―
I
23
(未使用)
―
I
24
(未使用)
―
I
25
(未使用)
―
I
26
(未使用)
―
I
27
(未使用)
―
I
28
P3E
LED1 橙
O
26
AN706-00038-2v0-J
端子
端子名
番号
(使用機能)
接続先
備考
I/O
29
P3F
LED2 緑
O
30
VSS
GND
―
31
VCC
+3.3V電源
―
32
(未使用)
―
I
33
(未使用)
―
I
34
(未使用)
―
I
35
(未使用)
―
I
36
(未使用)
―
I
37
(未使用)
―
I
38
C
コンデンサ4.7μF
―
39
VSS
GND
―
40
VCC
+3.3V電源
―
41
(未使用)
―
I
42
(未使用)
―
I
43
INTX
リセットスイッチ
I
44
(未使用)
―
I
45
SOT3_2
LCD(SDA)
I/O
I2C通信
46
SCK3_2
LCD(SCL)
I/O
I2C通信
47
(未使用)
―
48
SCK7_1
温湿度センサ(SCL)
I/O
I2C通信
49
SOT7_1
温湿度センサ(SDA)
I/O
I2C通信
50
(未使用)
―
I
51
(未使用)
―
I
52
(未使用)
―
I
53
(未使用)
―
I
54
(未使用)
―
I
55
(未使用)
―
I
56
MD1
GND
57
MD0
マイコンモード切替スイッチ
I
58
X0
水晶振動子(4MHz)
I
59
X1
水晶振動子(4MHz)
I/O
60
VSS
GND
―
61
VCC
+3.3V電源
―
I
―
27
AN706-00038-2v0-J
端子
端子名
番号
(使用機能)
接続先
備考
I/O
62
(未使用)
―
I
63
(未使用)
―
I
64
(未使用)
―
I
65
(未使用)
―
I
66
INT03_1
無線トランシーバ(INT)
I
67
P15
無線トランシーバ(XCS)
O
68
P16
無線トランシーバ(RESET)
O
69
SIN2_2
無線トランシーバ(SIN)
I
70
AVCC
+3.3V電源
―
71
AVRH
+3.3V電源
―
72
AVSS
GND
―
73
SOT2_2
無線トランシーバ(SOT)
O
SPI通信
74
SCK2_2
無線トランシーバ(SCK)
O
SPI通信
75
P1A
O
L:ON, H:OFF
76
(未使用)
―
I
77
(未使用)
―
I
78
(未使用)
―
I
79
(未使用)
―
I
80
(未使用)
―
I
81
(未使用)
―
I
82
(未使用)
―
I
83
(未使用)
―
I
84
(未使用)
―
I
85
(未使用)
―
I
86
(未使用)
―
I
87
SOT0_0
RS232Cドライバ(TIN)
O
UART通信
88
SIN0_0
RS232Cドライバ(ROUT)
I
UART通信
89
(未使用)
―
I
90
VSS
GND
―
91
VCC
+3.3V電源
―
92
TRSTX
ICEコネクタ(TRSTX)
I
93
TCK
ICEコネクタ(TCK)
I
FET(GATE)
(無線ボード電源ON/OFF切替)
28
SPI通信
AN706-00038-2v0-J
端子
端子名
番号
(使用機能)
接続先
備考
I/O
94
TDI
ICEコネクタ(TDI)
I
95
TMS
ICEコネクタ(TMS)
I/O
96
TDO
ICEコネクタ(TDO)
O
97
(未使用)
―
I
98
(未使用)
―
I
99
(未使用)
―
I
100
(未使用)
―
I
101
(未使用)
―
I
102
(未使用)
―
I
103
SOT4_0
加速度センサ(SDA)
I/O
I2C通信
104
SCK4_0
加速度センサ(SCK)
I/O
I2C通信
105
(未使用)
―
I
106
(未使用)
―
I
107
(未使用)
―
I
108
INT12_2
加速度センサ(INT)
I
109
(未使用)
―
I
110
(未使用)
―
I
111
(未使用)
―
I
112
INT10_2
電圧監視IC(Vout)
I
113
(未使用)
―
I
114
(未使用)
―
I
115
UHCONX
116
INT15_1
USBバスパワー検出
117
USBVCC
+3.3V電源
―
118
UDM0
USBminiBコネクタ(USB D-)
I/O
119
UDP0
USBminiBコネクタ(USB D+)
I/O
120
VSS
GND
―
FET(GATE)
(USB D+プルアップON/OFF切替)
O
I
29
+5Vライン監視
L:ON, H:OFF
AN706-00038-2v0-J
7.1.6
各種センサ
マイコンボード上に加速度センサ、温湿度センサ、照度センサを搭載しています。これら
のセンサはマイコンと接続されており、各センサ機能をマイコンで制御することができま
す。各センサの外観と接続概略図を図 20、仕様を表 10 に示します。各種センサの詳細仕
様については、当該製品のデータシートをご参照ください。
マイコン
+3.3V
加速度センサ
端子番号48:SCK7_1
端子番号49:SOT7_1
+3.3V
温湿度センサ
照度センサ
温湿度センサ
端子番号104:SCK4_0
拡大写真
端子番号103:SOT4_0
加速度センサ
温湿度センサ
照度センサ
加速度センサ
照度センサ
図 20 各センサ外観と接続概略図
表 10 センサ仕様
No.
1
項目
温湿度センサ
2
照度センサ
3
加速度センサ
型格(メーカ)
SHT21
(センシリオン)
仕様
測定温度:-40~+85℃
測定湿度:0~100%RH
I2C接続:アドレス0x40
ISL29023IROZ-T7
測定範囲:1~32,768lux
(INTERSIL)
I2C接続:アドレス0x44
MMA7660FC
(Freescale)
マイコン接続先
3軸、感度:±1.5g
2
I C接続:アドレス0x4C
30
端子番号48:SCK7_1
端子番号49:SOT7_1
端子番号104:SCK4_0
端子番号103:SOT4_0
AN706-00038-2v0-J
7.1.7
各種スイッチ
7.1.7.1
デモスイッチ
マイコンボード上にデモスイッチを 3 個搭載しています。デモスイッチの外観と接続概略
図を図 21 に示します。
デモスイッチ使用時の動作は、6.1.2 項をご参照ください。
+3.3V
+3.3V
+3.3V
マイコン
デモスイッチ1
マイコンボード(表面)
端子番号2:INT00
デモスイッチ1
デモスイッチ2
デモスイッチ2
デモスイッチ3
端子番号3:INT01
デモスイッチ3
端子番号4:INT02
押下時
:L
非押下時 :H
図 21 デモスイッチ外観と接続概略図
7.1.7.2
リセットスイッチ
マイコンボード上にリセットスイッチを搭載しています。リセットスイッチの外観と接続
概略図を図 22 に示します。
マイコン
マイコンボード(裏面)
+3.3V
端子番号43:INITX
リセットスイッチ
ICEコネクタ
端子番号15(XSRST)
押下時
:L (リセットアクティブ)
非押下時 :H
図 22 リセットスイッチ外観と接続概略図
31
AN706-00038-2v0-J
7.1.7.3
マイコンモード切替スイッチ
マイコンボード上にマイコンモード切替スイッチを搭載しています。マイコンモード切替
スイッチの外観と接続概略図を図 23 に示します。
マイコンのモードについては、マイコンのハードウェアマニュアルをご参照ください。
マイコン
マイコンボード(裏面)
+3.3V
ON
OFF
ON
端子番号57:MD0
OFF
スイッチ拡大写真
マイコンモード切替スイッチ
ON時
:通常モード
OFF時 :シリアルライタモード
図 23 マイコンモード切替スイッチ外観と接続概略図
7.1.7.4
電源スイッチ
マイコンボード上に電源スイッチを搭載しています。電源スイッチの外観と接続概略図を
図 24 に示します。
電源供給方法については 5 章をご参照ください。
マイコンボード(表面)
ボード上にシルク表示
USB/OFF
AC/BAT
電源スイッチ
USB給電/OFF
システム全体
単4電池給電
スイッチ拡大写真
図 24 電源スイッチ外観と接続概略図
32
AN706-00038-2v0-J
7.1.8
各種表示器仕様
7.1.8.1
電源 LED
マイコンボード上に電源供給状態を示す電源 LED を搭載しています。電源 LED の外観を
図 25、仕様を表 11 に示します。
マイコンボード(表面)
電源LED
図 25 電源 LED 外観
表 11 電源 LED 仕様
No.
項目
色
1
電源LED
赤
仕様
電源ON
:点灯
電源OFF :消灯
33
接続先
+5V電源
AN706-00038-2v0-J
7.1.8.2
デモ用 LED
マイコンボード上にマイコンに接続されたデモ用 LED を 2 個搭載しています。
デモ用 LED
の外観と接続概略図を図 26、仕様を表 12 に示します。
マイコン
マイコンボード(表面)
マイコンボード(表面)
端子番号28:P3E
デモ用LED1(橙色)
デモ用LED2
デモ用LED1
端子番号29:P3F
デモ用LED2(緑色)
図 26 デモ用 LED 外観と接続概略図
表 12 デモ用 LED 仕様
No.
項目
色
マイコン接続先
1
デモ用LED1
橙
端子番号28:P3E
2
デモ用LED2
緑
端子番号29:P3F
34
仕様
マイコンH出力:点灯
マイコンL出力:消灯
マイコンH出力:点灯
マイコンL出力:消灯
AN706-00038-2v0-J
7.1.8.3
LCD
マイコンボード上にマイコンに接続された LCD を搭載しています。LCD の外観と接続概
略図を図 27、仕様を表 13 に示します。LCD の詳細仕様については、当該製品のデータシ
ートをご参照ください。
マイコン
+3.3V
端子番号45:SOT3_2
端子番号46:SCK3_2
LCD
LCD
マイコンボード(表面)
図 27 LCD 外観と接続概略図
表 13 LCD 仕様
No.
項目
1
LCD
型格(メーカ)
仕様
マイコン接続先
16文字×2行 表示
端子番号45:SOT3_2
I C接続:アドレス0x3E
端子番号46:SCK3_2
SB1602B
(Strawberry Linux)
2
35
AN706-00038-2v0-J
7.1.9
リアルタイムクロック
マイコンボード上にあるリアルタイムクロックの接続概略図を図 28、仕様を表 14 に示
します。リアルタイムクロックはマイコンと I2C によりデータ通信を行います。また、リア
ルタイムクロックのレジスタ設定により発生する割込み信号を受け取りにも対応します。
リアルタイムクロックの詳細仕様については、当該製品のデータシートをご参照ください。
+3.3V
マイコン
端子番号7:SCK6_0
端子番号6:SOT6_0
+3.3V
リアルタイム
クロック
端子番号5:INT07_2
図 28 リアルタイムクロック接続概略図
表 14 リアルタイムクロック接続概略図
No.
1
品名
型格(メーカ)
仕様
リアルタイム
RX-8564LC
I2C接続:アドレス0x51
クロック
(エプソントヨコム)
割込みアクティブ:L
36
マイコン接続先
端子番号7:SCK6_0
端子番号6:SOT6_0
端子番号5:INT07_2
AN706-00038-2v0-J
7.1.10 電圧監視 IC
マイコンボード上にある電圧監視 IC の接続概略図を図 29、仕様を表 15 に示します。
電圧監視 IC は、システム電源(+5V)を監視します。マイコンは、電圧監視 IC が電圧低下
を検出した場合の検出信号を割込み信号として受け取ります。
電圧監視 IC の詳細な仕様は、当該製品のデータシートをご参照ください。
マイコン
+5V
+3.3V
電圧監視
端子番号112:INT10_2
検出電圧:+4.2V(typ.)
図 29 電圧監視 IC 接続概略図
表 15 リアルタイムクロック仕様
No.
名称
型番(メーカ)
仕様
マイコン接続先
検知電圧:4.2V(TYP)
1
電圧監視 IC
BU4842FVE(ROHM) オープンドレイン出力
検出時:L 出力
37
端子番号 112:INT10_2
AN706-00038-2v0-J
7.1.11 電源ジャンパ
マイコンボード上にある電源ジャンパの接続概略図を図 30 に示します。電源ジャンパは
ボード上で生成された+3.3V 電源は、電源ジャンパを経由してからマイコンの VCC、AVCC、
AVRH、USBVCC 端子に接続されています。
電源ジャンパを装着していない場合、マイコンへ電源が供給されません。
電源
ジャンパ
+3.3V
マイコン
着脱
VCC,AVCC,
AVRH,USBVCC
マイコン以外
図 30 電源ジャンパ接続概略図
38
AN706-00038-2v0-J
7.1.12 インタフェース仕様
7.1.12.1
ボード接続コネクタ
マイコンボードと無線ボードを接続するボード接続コネクタの端子配列を図 31 に、電気
的仕様を表 16 に示します。
マイコンボード側
無線ボード側
1pin
|
9pin
1pin
|
9pin
図 31 ボード接続コネクタ端子配列
表 16 ボード接続コネクタ電気的仕様(VSS=0V)
マイコンボード側
I/O
マイコン接続先
無線ボード側
端子
定格値
番号
端子番号
信号名
項目
Min.
Max.
―
―
+3.3V
―
―
―
O
68
P17
VOH
Vcc-0.5
Vcc
VOL
Vss
0.4
I
69
SIN2_2
VIH
Vcc*0.8
Vcc+0.3
VIL
Vss-0.3
Vcc*0.2
O
73
SOT2_2
VOH
Vcc-0.5
Vcc
VOL
Vss
0.4
O
74
SCK2_2
VOH
Vcc-0.5
Vcc
VOL
Vss
0.4
O
67
P15
VOH
Vcc-0.5
Vcc
VOL
Vss
0.4
I
65
P13
VIH
Vcc*0.8
Vcc+0.3
(未使用)
VIL
Vss-0.3
Vcc*0.2
I
66
INT03_1
VIH
Vcc*0.8
Vcc+0.3
VIL
Vss-0.3
Vcc*0.2
―
―
GND
―
―
―
39
I/O
定格値
無線トランシーバ
接続先
項目
Min.
Max.
―
―
―
VIH
VDD*0.8
―
VIL
―
VDD*0.2
1
―
+3.3V
2
I
RESET
3
O
MISO
4
I
MOSI
5
I
SCK
6
I
NSS
7
―
(N.C.)
8
O
DIO1
9
―
GND
VOH VDD*0.9
―
VOL
―
VDD*0.1
VIH
VDD*0.8
―
VIL
―
VDD*0.2
VIH
VDD*0.8
―
VIL
―
VDD*0.2
VIH
VDD*0.8
―
VIL
―
VDD*0.2
―
―
―
VOH VDD*0.9
―
VOL
―
VDD*0.1
―
―
―
AN706-00038-2v0-J
また、ボード接続コネクタを通る+3.3V 電源ラインはスイッチ(FET)により制御すること
ができます。このスイッチの接続概略を図 32、電源仕様を表 17 に示します。
マイコン
+3.3V
端子番号1
端子番号1
無線ボード
ボード接続コネクタ
端子番号75:P1A
L : ON
H : OFF
図 32 ボード接続コネクタの+3.3V 電源ラインスイッチ接続概略図
表 17 ボード接続コネクタ電源仕様(無線ボード接続状態での値とする)
No.
項目
01
定格値
単位
Min.
Typ.
Max.
電源電圧 Vcc
+3.15
+3.3
+3.45
V
02
電源 ON 時 Vcc 立上り時間 tR
-
-
500
ns
03
電源 OFF 時 Vcc 立下り時間 tF
-
-
50
ms
40
AN706-00038-2v0-J
7.1.12.2
ユーザコネクタ
マイコンボード上にユーザが MFS を使用できるようユーザコネクタを搭載しています。
ユーザコネクタの端子配列を図 33、表 18 に、電気的仕様を表 19 に示します。
マイコンボード(表面)
1pin
|
9pin
2pin
|
10pin
図 33 ユーザコネクタ端子配列
表 18 ユーザコネクタ端子配列
マイコン接続先
端子番号
I/O
端子番号
信号名
(※)
8
SIN1_0
I
1
9
SOT1_0
O
10
SCK1_0
11
12
マイコン接続先
I/O
(※)
端子番号
信号名
2
―
―
VCC(+3.3V)
3
4
―
―
GND
O
5
6
I/O
15
P31
P59
O
7
8
I/O
14
P30
P5A
I/O
9
10
I/O
13
P5B
※マイコンから見た I/O とします。
表 19 ユーザコネクタ電気的仕様(VSS=0V)
No.
項目
01
02
定格値
単位
Min
Typ
Max
電源電圧 Vcc
+3.15
+3.3
+3.45
V
電源電流 Icc
-
-
20
mA
VIH
-
VCC×0.8
-
VCC+0.3
(※)
VIL
-
VSS-0.3
-
VCC×0.2
04
VOH
IOH =-2mA
VCC-0.5
-
VCC+0.3
VOL
IOL = 2mA
VSS-0.3
-
0.4
03
(※)
入力
出力
※03-04 項の外部負荷条件:負荷抵抗=1kΩ、負荷容量=50pF
41
V
AN706-00038-2v0-J
7.1.12.3
USB miniB コネクタ
マイコンボード上に USB ケーブル接続用の USB miniB コネクタを搭載しています。USB
miniB コネクタの端子配列を図 34、表 20 に示します。
5-1pin
マイコンボード(表面)
図 34 USB miniB コネクタ端子配列
表 20 USB miniB コネクタ端子配列
端子番号
マイコン接続先
I/O
(※)
端子番号
信号名
1
―
―
+5V(VBUS)
2
I/O
118
UDM0(D-)
3
I/O
119
UDP0(D+)
4
―
―
(N.C.)
5
―
―
GND
※マイコンから見た I/O とします。
42
AN706-00038-2v0-J
7.1.12.4
RS232C コネクタ
マイコンボード上に RS232C インタフェース用のコネクタを搭載しています。RS232C
コネクタの端子配列図と接続概略図を図 35、端子配列表を表 21 に示します。
本ボードと PC を RS232C ケーブルで接続する場合は、図 35 に示す RS232C コネクタ
に、同梱されている RS232C 通信用変換ケーブルを接続してご使用ください。
マイコン
+3.3V
マイコンボード(表面)
4-1pin
端子番号88:SIN0_0
端子番号87:SOT0_0
RS232C
ドライバ
RS232C
コネクタ
図 35 RS232C コネクタ端子配列と接続概略図
表 21 RS232C コネクタ端子配列
端子番号
マイコン接続先
I/O
(※)
端子番号
信号名
1
O
87
SOT0_0
2
―
―
GND
3
I
88
SIN0_0
4
―
―
GND
※マイコンから見た I/O とします。
43
AN706-00038-2v0-J
7.1.12.5
ICE コネクタ
マイコンボード上に ICE 接続用の ICE コネクタを搭載しています。ICE コネクタの端子
配列図を図 36、端子配列表を表 22 に示します。
マイコンボード(表面)
1pin
|
19pin
2pin
|
20pin
図 36 ICE コネクタ端子配列
表 22 ICE コネクタ端子配列
マイコン接続先
I/O
端子番号
端子番号
信号名
(※)
―
+3.3V
―
1
92
TRSTX
I
94
TDI
95
I/O
マイコン接続先
(※)
端子番号
信号名
2
―
―
(N.C.)
3
4
―
―
GND
I
5
6
―
―
GND
TMS
I/O
7
8
―
―
GND
93
TCK
I
9
10
―
―
GND
(10K プルダウン)
―
―
11
12
―
―
GND
96
TDO
O
13
14
―
―
GND
(リセットスイッチ)
XSRST
I
15
16
―
―
GND
(10K プルダウン)
―
―
17
18
―
―
GND
(10K プルダウン)
―
―
19
20
―
―
GND
※マイコンから見た I/0 とします。
44
AN706-00038-2v0-J
7.2
ソフトウェア
7.2.1
ソフトウェアブロック図
ソフトウェアブロック図を図 37 に示します。
アプリケーション
アプリケーション
RTC センサ LCD
制御 制御 制御
アプリケーション
インターフェース
CPU CPU
タイマ
低電圧
モード クロック
制御
検出
制御 制御
MAC
ライブラリ
UART
ドライバ
LED
制御
I 2C
ドライバ
ミドルウェア
RF制御
ドライバ
SPI
ドライバ
ドライバ
MFSドライバ
ハードウェア
ターゲットボード
富士通エレクトロニクス製ライブラリ
図 37 ソフトウェアブロック図
※注記:
富士通エレクトロニクス製ライブラリは本デモ用に作成されたものであり、
商用を目的として開発されたものではありません。従ってお客様への提供を
行っておりません。同システムを実現する場合、本プログラムをお客様の
ハードウェアに合わせて準備頂く必要があります。
45
AN706-00038-2v0-J
7.2.2
システム仕様
7.2.2.1
マイコンシステム仕様
マイコンシステム仕様を表 23 に示します。
表 23 マイコンシステム仕様
項目
内容
CPU:80MHz
周辺:40MHz
動作クロック
CPU:60MHz
周辺:30MHz
CPU:停止
周辺:4MHz
CPU 動作モード
タイマ
外部割込み
高速 PLL 発振
内部 20 逓倍
CPU 動作モード 1、CPU 動作モード 3/アクティブ
高速 PLL 発振
内部 15 逓倍、CPU 動作モード 2
CR 発振
CPU 動作モード 3/スタンバイ
モード 1
常時高速 PLL 発振 80MHz 動作
モード 2
常時高速 PLL 発振 60MHz 動作
モード 3
MFS(※)
備考
6ch 使用
デュアル
アクティブ時高速 PLL 発振 80MHz 動作
スタンバイ時 CR 発振 4MHz 動作
UART、I2C(4ch)、SPI 通信で使用
詳細は「7.2.2.3 MFS」を参照
タイマカウント用、1ms 周期
タイマ ch1
INT10
低電圧検出
※ Multi Function Serial(MFS) Interface
46
AN706-00038-2v0-J
7.2.2.2
メモリマップ
ROM(FLASH)および RAM のメモリマップを図 38 に示します。
ROM(FLASH)
RAM
0x0007FFFF
0x20007FFF
空き
0x0004615E
0x00040000
空き
プログラム
空き
0x00020000
0x1FFFA260
情報記憶
0x1FFF9A60
0x00004000
0x1FFF9260
0x1FFF925A
空き
スタック
空き(GAP)
変数
0x1FFF81E8
0x000000F8
0x00000000
ヒープ
ベクタ
0x1FFF8000
プログラム
図 38 ROM(FLASH)および RAM のメモリマップ
47
AN706-00038-2v0-J
MFS システム仕様
7.2.2.3
表 24 Multi Function Serial のシステム仕様
Ch番号
機能
0
UART
115.2kbps
無線で受信したセンサデータのPCへのRS232C通信用
1
-
-
未使用
2
SPI
1Mbps
無線トランシーバ制御用
2
400kbps
LCD制御用
2
3
IC
ボーレート
備考
4
IC
400kpbs
加速度センサ制御用
5
-
-
未使用
6
I2C
400kbps
リアルタイムクロック制御用
400kbps
温湿度センサ、照度センサ制御用
7
2
IC
7.2.2.4
割込みシステム仕様
表 25 割込みのシステム仕様
割込み要因
ベクタ
関数
番号
備考
リセット
Reset_Handler
#01 -
外部割込み 10
EXTI8_15_IRQHandler
#21 低電圧検出で使用
デュアルタイマ 1 割込 DT_QDU_IRQHandler
#22 1ms 周期での割込み処理を行う。
み
MFS ch.0 受信/送信
MFS ch.2 受信/送信
MFS ch.3 受信/送信
MFS ch.4 受信/送信
MFS ch.6 受信/送信
MFS ch.7 受信/送信
#23 UART 割込み(PC への送信)で使用
MFS0_IRQHandler
#24 受信側(#23)は処理しない
#27 SPI 割込み(無線トランシーバ制御)で
MFS2_IRQHandler
#28 使用
#29 I2C 割込み(LCD 制御)で使用
MFS3_IRQHandler
#30
#31 I2C 割込み(加速度センサ制御)で使用
MFS4_IRQHandler
#32
#35 I2C 割込み(リアルタイムクロック制
MFS6_IRQHandler
#36 御)で使用
#37 I2C 割込み(温湿度センサ、照度センサ
MFS7_IRQHandler
#38 制御)で使用
48
AN706-00038-2v0-J
7.2.3
動作条件
本サンプルプログラムは下記の状態で動作します。
ホスト機:機器番号 0
機器番号が 0 に設定されている場合は、ホスト機として動作します。
スレーブ機:機器番号 1~4
機器番号が 1~4 に設定されている場合は、スレーブ機として動作します。
7.2.4
アプリケーション全体の動作フロー
7.2.4.1
起動からデモモードの決定までの動作
① 電源投入時、デモスイッチ 1 の押下状態を検出します。
② デモスイッチ 1 が押下されていなかった場合、センサロガーモードへ遷移します。
③ デモスイッチ 1 が押下されていた場合、リモコンモードへ遷移します。
ここまではホスト機、スレーブ機共通の動作です。
以上のフローを図 39 に示します。
電源投入(起動)
①
デモスイッチ1
押下?
Yes
No
②「センサロガーモード」遷移
③「リモコンモード」遷移
図 39 起動からデモモード決定までの動作
49
AN706-00038-2v0-J
7.2.4.2
センサロガーモードおよびリモコンモードにおけるホスト機の動作
ホスト機はセンサロガーモード、リモコンモードどちらも同一の動作をします。
① デモスイッチ 1 の押下を検出します。
② デモスイッチ 1 の押下が検出されたら、CPU 動作モードを変更します。
CPU 動作モードは初期値モード 1 で、モード 1 とモード 2 を交互に変更します。
③ スレーブ機からの有効な無線受信の有無をチェックします。
④ スレーブ機からの有効な無線受信が有れば、受信したデータを RS232C 経由で PC
へ送信します。
以上のフローを図 40 に示します。
①
デモスイッチ1
押下?
No
Yes
②
CPU動作モード変更
1 CPU=80MHz,周辺=40MHz
2 CPU=60MHz,周辺=30MHz
③
No
有効受信有?
Yes
④
受信データをRS232C経由で
PCへ送信
図 40 センサロガーモードおよびリモコンモードにおけるホスト機の動作
50
AN706-00038-2v0-J
7.2.4.3
センサロガーモードにおけるスレーブ機の動作
① デモスイッチ 1 の押下を検出します。
② デモスイッチ 1 の押下が検出されたら、CPU 動作モードを変更します。
CPU 動作モードは初期値モード 1 で、モード 1→モード 2→モード 3→モード 1・・・
と変更します。
③ センサ測定値取得の周期時間かどうかをチェックします。
④ センサ測定値取得の周期時間であれば、温湿度センサ、照度センサから測定値を
取得し、取得した測定値を無線送信します。その後、送信完了を待ちます。
⑤ 送信完了したら、スタンバイ条件かどうかをチェックします。スタンバイ条件と
なるのは CPU 動作モードがモード 3 の場合です。
⑥ スタンバイ条件の場合、CPU クロックを CR 発振(4MHz)に変更します。
⑦ スタンバイ時間の経過をチェックします。スタンバイ時間はセンサ測定値取得周
期から、センサからの測定値取得時間および無線送信時間を引いた値となります。
⑧ スタンバイ時間が経過したら、CPU クロックを PLL 発振(80MHz)に変更します。
以上のフローを図 41 に示します。
①
デモスイッチ1
押下?
No
Yes
②
CPU動作モード変更
1 CPU=80MHz,周辺=40MHz
2 CPU=60MHz,周辺=30MHz
CPU=80MHz,周辺=40MHz/
3 CPU=停止,周辺=4MHz
(CR 4MHz スリープ)
③
④
センサ取得
周期時間か?
⑤
No
スタンバイ条件?
Yes
⑥
CPUクロックを
CR発振(4MHz)に変更
No
Yes
⑦
温湿度センサ、照度センサから
測定値を取得し無線送信
送信完了?
スタンバイ
時間経過?
Yes
⑧
CPUクロックを
PLL発振(80MHz)に変更
No
Yes
図 41 センサロガーモードにおけるスレーブ機の動作
51
No
AN706-00038-2v0-J
7.2.4.4
リモコンモードにおけるスレーブ機の動作
① デモスイッチ 1 の押下を検出します。
② デモスイッチ 1 の押下が検出されたら、CPU 動作モードを変更します。
CPU 動作モードは初期値モード 1 で、モード 1→モード 2→モード 3→モード 1・・・
と変更します。ただし、リモコンモードの場合、モード 3 はモード 1 と同様の動
作となります。
③ センサ測定値取得の周期時間かどうかをチェックします。
④ センサ測定値取得の周期時間であれば、加速度センサから測定値を取得し、取得
した測定値を無線送信し、送信完了を待ちます。
以上のフローを図 42 に示します。
①
デモスイッチ1
押下?
No
Yes
②
CPU動作モード変更
1 CPU=80MHz,周辺=40MHz
2 CPU=60MHz,周辺=30MHz
3 CPU=80MHz,周辺=40MHz
No
③
センサ取得
周期時間か?
Yes
④
加速度センサから
測定値を取得し無線送信
送信完了?
No
Yes
図 42 リモコンモードにおけるスレーブ機の動作
52
AN706-00038-2v0-J
7.2.5
アプリケーションの状態遷移
7.2.5.1
起動から待機状態までの状態遷移
ホスト機およびスレーブ機の起動から待機状態に入るまでの状態遷移を図 43 に示しま
す。
①リセット状態
[初期設定完了]
②MAC制御
初期設定状態
[MAC制御初期設定完了]
③デモモード
判定状態
[1秒間中にスイッチ1押下未検出]
[1秒間中にスイッチ1押下検出]
デモモード設定
センサロガーモード
デモモード設定
リモコンモード
④待機状態
図 43 起動から待機状態までの状態遷移
7.2.5.2
ホスト機の状態遷移
ホスト機はセンサロガーモード、リモコンモードどちらの場合も同様に待機状態と PC へ
のデータ送信状態 2 つの状態間を動作します。
④待機状態
[有効データ受信]
[送信完了]
⑤PCへの
データ送信状態
図 44 ホスト機の状態遷移
53
AN706-00038-2v0-J
7.2.5.3
スレーブ機の状態遷移
スレーブ機の場合は待機状態、スリープ準備状態、スリープ状態、センサ測定値読出し状
態、センサデータ送信状態の 5 つの状態間を動作します。
④待機状態
[規定時間オーバーフロー]
⑥センサ測定値
読出し状態
[センサ測定値読出し完了]
⑦センサデータ
無線送信状態
[送信完了]
[規定時間オーバーフロー]
⑧スリープ準備状態
No
デモモードがセンサロガーモードで
CPU動作モードはモード3?
Yes
⑨スリープ状態
図 45 スレーブ機の状態遷移
54
AN706-00038-2v0-J
アプリケーション状態毎のデモモード/CPU 動作モードの関係
7.2.6
アプリケーション状態毎のデモモード、CPU 動作モードの関係を表 26 に示します。
表 26 アプリケーション状態毎のデモモードおよび CPU 動作モードの関係
機器
アプリケーション状態
デモモード
CPU動作モード
( )内はCPU/周辺クロック
ホスト機/
①リセット状態
-
モード1(PLL 80/40MHz)
スレーブ機
②MACライブラリ初期設定状態
-
モード1(PLL 80/40MHz)
共通
③デモモード判定状態
-
モード1(PLL 80/40MHz)
④待機状態
センサロガーモード
モード1(PLL 80/40MHz)
リモコンモード
モード2(PLL 60/30MHz)
モード3(PLL 80/40MHz)
ホスト機
スレーブ機
⑤PCへのデータ送信状態
⑥センサ測定値読み出し状態
センサロガーモード
モード1(PLL 80/40MHz)
リモコンモード
モード2(PLL 60/30MHz)
センサロガーモード
モード1(PLL 80/40MHz)
リモコンモード
モード2(PLL 60/30MHz)
モード3(PLL 80/40MHz)
⑦センサデータ無線送信状態
センサロガーモード
モード1(PLL 80/40MHz)
リモコンモード
モード2(PLL 60/30MHz)
モード3(PLL 80/40MHz)
⑧スリープ準備状態
センサロガーモード
モード1(PLL 80/40MHz)
リモコンモード
モード2(PLL 60/30MHz)
モード3(PLL 80/40MHz)
⑨スリープ状態
センサロガーモード
55
モード3(CR 停止/4MHz)
AN706-00038-2v0-J
7.2.7
アプリケーション状態
「7.2.5 アプリケーションの状態遷移」で示した 9 種類の状態を以下に説明します。
① リセット状態
ホスト機、スレーブ機共通の状態で、電源を投入した直後、およびリセットスイッ
チを押した直後の状態です。
リセット状態では、ソフト内部の初期化処理を行います。
動作クロックは高速 PLL です(CPU:80MHz/周辺:40MHz)。
② MAC ライブラリ初期設定状態
ホスト機、スレーブ機共通の状態で、ソフト内部の初期化処理を完了した後、MAC
ライブラリ初期設定状態となります。
MAC ライブラリの初期化処理を行います。
動作クロックは高速 PLL です(CPU:80MHz/周辺:40MHz)。
③ デモモード判定状態
ホスト機、スレーブ機共通の状態で、MAC ライブラリの初期化処理を完了した後、
デモモード判定状態となります。
1 秒間スイッチ 1 の押下を検出します。
1 秒間スイッチ 1 の押下を検出しなかった場合、デモモードをセンサロガーモードに
し、スイッチ 1 の押下を検出した場合、リモコンモードにします。
動作クロックは高速 PLL です(CPU:80MHz/周辺:40MHz)。
④ 待機状態
ホスト機、スレーブ機共通で、センサロガーモード、リモコンモード共通の状態で
す。
ホスト機の場合はスレーブ機からの無線受信を待っており、有効なデータを受信す
ると、PC へのデータ送信状態へ遷移します。
スレーブ機の場合は一定時間何も処理をしていない状態で、規定時間がオーバーフ
ローすると、センサ測定値読み出し状態へ遷移します。
動作クロックは高速 PLL です(CPU:80MHz/周辺:40MHz または CPU:60MHz/周
辺:30MHz)。
56
AN706-00038-2v0-J
⑤ PC へのデータ送信状態
ホスト機の状態で、センサロガーモード、リモコンモード共通の状態です。
スレーブ機から無線で受信したデータを PC へ UART 経由で送信します。
送信完了すると、待機状態へ遷移します。
PC 送信状態中もスレーブ機からの受信を行っており、本状態中に有効なデータを受
信した場合は、待機状態に遷移した後、処理を行います。
動作クロックは高速 PLL です(CPU:80MHz/周辺:40MHz または CPU:60MHz/周
辺:30MHz)。
⑥ センサ測定値読み出し状態
スレーブ機の状態で、センサからの測定値を読み出します。
デモモードがセンサロガーモードの場合は温湿度センサ、照度センサ、加速度セン
サから、リモコンモードの場合は加速度センサから測定したデータを読み出します。
センサ測定値の読み出しが完了すると、センサデータ無線送信状態へ遷移します。
動作クロックは高速 PLL です(CPU:80MHz/周辺:40MHz または CPU:60MHz/周
辺:30MHz)。
⑦ センサデータ無線送信状態
スレーブ機の状態で、センサから読み出した測定値を無線通信で送信します。
送信完了すると、スリープ準備状態へ遷移します。
動作クロックは高速 PLL です(CPU:80MHz/周辺:40MHz または CPU:60MHz/周
辺:30MHz)。
⑧ スリープ準備状態
スレーブ機の状態で、CPU 動作モードが間欠動作モードの場合は、CPU クロックを
停止、周辺クロックを CR 4MHz に変更しスリープ状態へ遷移します。間欠動作モー
ド以外の場合は待機(高速 PLL CPU:80MHz/周辺:40MHz または CPU:60MHz/周
辺:30MHz)状態へ遷移します。
⑨ スリープ状態
スレーブ機の状態で、一定時間何も処理をしていない状態です。CPU クロックは停
止、周辺クロックは CR 4MHz で動作をしています。
規定時間がオーバーフローすると、クロックを高速 PLL(CPU:80MHz/周辺:40MHz)
に変更し、センサ測定値読み出し状態へ遷移します。
57
AN706-00038-2v0-J
7.2.8
動作フロー
フロー図内の関数呼出し箇所における、意味付けを図 46 に示します。
動作フローに掲載の関数呼出し
API仕様に掲載の関数呼出し
図 46 関数呼出しの意味付け
7.2.8.1
メイン処理関数フロー
メイン処理関数のフローを図 47 に記載します。
開始
while(1)
サンプルアプリケーションのRAM初期化
(rf_demoapp_ram_init)
MAC制御処理
(sr_mac_main_proc)
サンプルアプリケーションのシステム初期化
(rf_demoapp_system_init)
自機器番号の取得
(sr_mac_get_myid)
RFチャンネル0電源ON
(sr_rf0_power_on)
自機器番号が設定済?
No
LED 2を点灯
LCDの1行目に起動時画面を表示
(appif_lcd_data_trans)
デモ動作モード判定
(rf_demoapp_ABmode_select)
LCDの2行目に起動時画面を表示
(appif_lcd_data_trans)
while(1)
1秒間ウェイト
(appif_timer_wait_msec)
周期処理
(appif_timer_proc)
LED 2を消灯
バッテリ状態監視処理
(appif_battery_proc)
MACライブラリのRAM初期化
(sr_mac_initialize)
MAC制御処理
(sr_mac_main_proc)
MACライブラリの登録
(sr_mac_register)
サンプルアプリケーションデモ動作処理
(rf_demoapp_demoproc)
図 47 メイン処理関数フロー
58
Yes
AN706-00038-2v0-J
7.2.8.2
サンプルアプリケーションのシステム初期化処理関数
クロック、IO ポート、UART 等のシリアル、タイマ、LED、LCD、センサ等の初期化を
行います。
開始
割り込みを禁止
UARTドライバを初期化
(drv_uart_init)
ハードウェアウォッチドッグを禁止
(HWD_Disable)
SPIドライバを初期化
(drv_spi_init)
クロック処理状態を初期化
(appif_clock_init)
タイマを初期化
(appif_timer_init)
クロックを80MHzに変更
(appif_clock_change)
割り込みを許可
IOポートを初期化
(InitPort)
加速度センサを起動
(appif_sensor_start_acce)
LED制御を初期化
(appif_led_init)
BUSY端子の割込を設定
(rf_demoapp_init_DIO1)
スイッチ検出を初期化
(InitSwitches)
LCD制御を初期化
(appif_lcd_init)
終了
図 48 サンプルアプリケーションのシステム初期化処理関数フロー
59
AN706-00038-2v0-J
7.2.8.3
デモ動作モード判定処理関数
センサロガーモードで動作するか、リモコンモードで動作するか判定します。
開始
デモモードは選択済
Yes
No
スイッチ検出フラグクリア
デモモードにセンサロガーモードを設定
その他のウェイトフラグをクリア
1秒間のスイッチ検出タイマをセット
(appif_timer_set)
デモモードは選択済
Yes
No
スイッチ1が押下
No
Yes
デモモードにリモコンモードを設定
センサ取得周期を200msに設定
No
スイッチ検出タイマが満了
Yes
デモモード選択済に設定
スイッチ検出フラグクリア
終了
図 49 デモ動作モード判定処理関数フロー
60
AN706-00038-2v0-J
7.2.8.4
サンプルアプリケーションデモ動作処理関数
サンプルアプリケーションのデモ動作を行います。
開始
CPUクロック、インターバルを設定
(rf_demoapp_mode_select)
No
CPUクロック設定変更有?
Yes
No
CPUクロック設定は高速CR動作以外か?
Yes
クロックを設定に応じた周波数に設定
(appif_clock_change)
クロックを80MHzに設定
(appif_clock_change)
タイマ初期化
(appif_timer_init)
クロック設定済に設定
No
デモモードはリモコンモードか?
Yes
機器番号は0以外?
No(ホスト機)
1
Yes(スレーブ機)
センサ測定値を読み出し、無線送信
(rf_demoapp_sensor_proc)
3
終了
図 50 サンプルアプリケーションデモ動作処理関数フロー(1)
61
AN706-00038-2v0-J
1
CPU動作モードを取得
(appif_get_cpumode)
CPU動作モードが高速PLL動作以外
No
Yes
センサ取得インターバルを0に設定
(別カウンタで設定する)
センサ取得インターバルを2秒に設定
アプリケーション状態を取得
(rf_demoapp_get_state)
アプリケーション状態が
スリープ準備状態
No
Yes
アプリケーション状態を
待機状態に設定
(rf_demoapp_set_state)
機器番号は0以外?
No(ホスト機)
Yes(スレーブ機)
アプリケーション状態を取得
(rf_demoapp_get_state)
アプリケーション状態が
待機状態か
No
Yes
センサ測定値を読み出し、無線送信
(rf_demoapp_sensor_proc)
LCDへセンサ測定値を表示
(rf_demoapp_trans_lcd)
2
図 51 サンプルアプリケーションデモ動作処理関数フロー(2)
62
AN706-00038-2v0-J
2
CPU動作モードが高速PLL動作以外
No
Yes
アプリケーション状態を取得
(rf_demoapp_get_state)
アプリケーション状態が
スリープ準備状態以外
3
Yes
No
クロックを高速CR 4MHzに設定
(appif_clock_change)
3
タイマ初期化
(appif_timer_init)
ウェイクアップフラグをクリア
(rf_demoapp_clear_flg)
while(1)
割り込みがあるまでウェイト
NOP × 5で時間調整
ウェイクアップフラグをチェック
(rf_demoapp_chk_flg)
ウェイクアップフラグが
ONになっているか
Yes
No
ウェイクアップフラグをクリア
(rf_demoapp_clear_flg)
クロックを80MHzに設定
(appif_clock_change)
タイマ初期化
(appif_timer_init)
アプリケーション状態を待機状態に設定
(rf_demoapp_set_state)
3
図 52 サンプルアプリケーションデモ動作処理関数フロー(3)
63
AN706-00038-2v0-J
7.2.8.5
センサ設定値読出しおよびセンサ測定値無線送信処理関数
デモ動作モードがセンサロガーモードでスレーブ機の場合、センサ測定値を読み出し、読
み出したセンサ測定値を無線通信で送信します。
開始
センサ用タイマカウンタが
センサ読み出し周期以上
No
Yes
センサ用タイマカウンタをクリア
センサ測定値を読出し
(appif_get_sensor)
LED1を100ms間点灯
(appif_led1_on_off)
センサ測定値を無線送信
(rf_demoapp_send_data)
終了
図 53 センサ測定値読出しおよびセンサ測定値無線送信処理関数フロー
64
AN706-00038-2v0-J
7.2.8.6
センサ測定値の無線送信処理関数
センサから読み出した測定値を無線通信で送信します。
開始
チェックサムを0に設定(初期化)
パケットの1byte目に宛先(全宛)
2byte目にシーケンスNo.をセット
パケットの3byte目にデータヘッダ(0xFE)をセット
パケットの4byte目にデータ長(24)をセット
オフセットを2(MAC_HD_SZ)に設定
パケットの5byte目に機器番号をセット
オフセットは24(B_CHKSUM)未満?
現在時刻を取得
(appif_rtc_read)
Yes
チェックサムにオフセット位置のパケットを加算
パケットの6~11byte目に時刻情報
(年、月、日、時、分、秒)をセット
オフセットをインクリメント
パケットの12~13byte目に温度をセット
パケットの25byte目にチェックサムをセット
パケットの14~15byte目に湿度をセット
アプリケーション状態を
センサデータ無線送信状態に設定
(rf_demoapp_set_state)
パケットの14~15byte目に照度をセット
パケットの16~19byte目に加速度センサ情報
をセット
作成したパケットを送信
(sr_mac_tx_data)
パケットの26byte目にデータフッタ(0x7F)をセット
終了
図 54 センサ測定値の無線送信処理関数フロー
65
No
AN706-00038-2v0-J
7.2.8.7
データ無線受信通知処理関数
MAC 制御においてリモートの機器から有効なデータを無線受信すると呼び出します。
MAC ライブラリの登録関数の第一パラメータに本関数を渡すことにより登録され、有効
データ受信時に MAC 制御処理関数内から呼び出されます。
開始
自機器番号の取得
(sr_mac_get_myid)
No
オフセットが22
(チェックサムのオフセット)未満?
Yes
機器番号は0
(ホスト機)
チェックサム値にオフセット位置の
受信データを加算
Yes
LED2を100ms間点灯
(appif_led2_on_off)
No
オフセットをインクリメント
データ長は24byte
チェックサム値が受信データの
チェックサムと一致
Yes
No
No
Yes
ヘッダとフッタが規定値
受信データをASCII変換
(bin2asc)
Yes
チェックサム値、オフセットを0に初期化
UARTへASCII変換したデータをPCへ送出
(drv_uart_write)
終了
図 55 データ無線受信通知処理関数フロー
66
No
AN706-00038-2v0-J
7.2.8.8
データ無線送信完了通知処理関数
MAC 制御においてデータの無線送信を完了すると呼び出します。
MAC ライブラリの登録関数の第二パラメータに本関数を渡すことにより登録され、デー
タの無線送信完了時に MAC 制御処理関数から呼び出されます。
開始
アプリケーション状態を
スリープ準備状態に設定
(rf_demoapp_set_state)
終了
図 56 データ無線送信完了通知処理関数フロー
67
AN706-00038-2v0-J
7.2.8.9
周期処理関数
1ms 周期の処理を行います。
1ms 周期の割込み処理関数でカウントされた割込みカウンタと、本関数の周期カウンタ
との差を監視し、差が生じたら差分に周期時間(1ms)を掛け合わせた時間を、MAC 制御の
周期処理関数のパラメータに渡して呼び出します。
開始
経過時間をクリア
周期カウンタ != 割込カウンタ
No
Yes
周期カウンタをインクリメント
経過時間に割込周期時間を加算
経過時間が0以外
Yes
MAC制御の周期処理
(sr_mac_cyclic_proc)
終了
図 57 周期処理関数フロー
68
No
AN706-00038-2v0-J
7.2.8.10
バッテリ状態監視処理関数
バッテリ検出状態を監視し、変化があった場合、検出状態に応じた LCD 表示を行います。
開始
バッテリ状態に変化あり
No
Yes
バッテリ状態を記憶
バッテリ状態はフル充電
No
Yes
LCDに電池マークをフル充電状態で表示
(appif_lcd_set_icon)
LCDに電池マークをエンプティ状態で表示
(appif_lcd_set_icon)
終了
図 58 バッテリ状態監視処理関数フロー
―以上―
69
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