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USB通信プログラミングテクニック 最近のパソコンには必須の周辺となったUSB（Universal Serial Bus)をPICで 使うときのプログラミングの仕方について説明します。 USBの基本についても少し解説していきます。 ここでの解説は主にUSB Ver1.1の仕様をベースにしています。 １．USBとは、情報源 ２．USBの基本アーキテクチャ ３．USBの通信プロトコル ４．USBのプラグ＆プレイとDescriptor ５．デバイスのハードウェア構成 ６．デバイスのソフトウェア構成 ７．USBN960xの使い方 ８．USBN960ｘ用 基本デバイスプログラム（アセンブラ） ９．USBN960ｘ用 基本デバイスプログラム（C言語） １０．デバイスドライバ（汎用USBドライバ）の使い方 １１．USBの応用例（計測ロガ- アセンブラベース） １２．USBの応用例（計測ロガ－ C言語ベー
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オシロスコープ 【概要】 タブレットを表示器として使うオシロスコープです。 最大500kHzでサンプリングできますので、オーディオ帯域でしたら十分 実用になります。 タブレットの大きな画面での表示は素晴らしくきれいです。 外観は下図のようなものです。 【全体構成】 タブレット側がUSBホストとなりますので、アクセサリ側はUSBスレーブ となります。したがってPIC18でも構成可能ですが、A/Dコンバータを 高速のものとしたいので、PIC24を使っています。 全体構成は下図となります。 【アクセサリ側の構成】 アクセサリ側の外観は下図のようになります。 回路図は下記のようになっています。 【スマホ側の構成】 実際に表示させた例は下図のようになります。 １ｋHzの正弦波表示 十分きれいに表示できます。 20Hzの正弦波の表示 入力アンプの周波数特性で 振幅が少し小さくなっています。 20kHz
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Ｉ２Ｃのスレーブモードの使い方 【スレーブモードの使い方】 スレーブモードでは下記の手順で動作します。 (1) まずStartシーケンスを検出するのを待ち、その後に続く８ビットデータを受信する。 信号の受信はすべてマスターから送られてくるクロックSCLでサンプリングします。 (2) 最初に送られて来るアドレスデータを受信してSSPSRレジスタに格納します。 (3) 受信が正常完了したらACK信号をハードウェアが自動応答し、SSPBUFにデータを 転送します。 (4) しかし下記の場合にはNACKを自動返送します。 ・受信完了以前にBFビットがセットされバッファーフルになっているとき ・オーバーフロー状態になっているとき（SSPOVがOn) そしてこのときにはSSPSRからSSPBUFには転送されません。 (5) アドレスが自分のアドレスと一致したら、それに続くデータを順次受信し、正常であ
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Ｉ２Ｃの基本データフォーマット 【基本の通信の信号シーケンス】 I2C通信における信号はクロックSCLとデータSDAの２本の信号線で行われますので、 その信号の同期をとるために信号ライン上のタイミングなどで区別され、下図のように なっています。 (1) Start Condition 通信の最初を示す信号で、SCL、SDA両方がHighの時に、マスタがSDAをLowに することで区別します。 マルチマスタの時にも、両方のラインがHigh状態であれば 衝突は起きていないこととなります。 (2) データ送信とACK返信 SCLのクロックがLowの時にデータを遷移させることで順次、高位ビットから送信され ます。１バイトの送信が完了すると、受信側が正常受信であったらACKを返送します。 異常受信の時には何も返しません。 (3) Stop Condition クロックが終了してSCLがHighになっ
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USB接続周波数特性測定器（ハードウェア） 【概要と性能仕様】 USB2.0対応の28ピンPICであるPIC18F2550を使って、やや本格的な周波数特性測定器 を製作しました。これで10Hzから10MHzの帯域の周波数特性を正弦波で測定し、パソコン側 でグラフで表示します。 また、単純な任意の周波数の正弦波出力もできますから、信号源としても使うことができます。 オーディオ用の信号源にもなりますし、30MHz程度までの短波帯の信号源としても便利に使え ます。 外観は写真のようになっていて、USBパワーのみとしましたので、簡素な構成でできました。 ケースには市販でなかなか見栄えの良いものを見つけましたので使ってみました。 操作部は前面パネルだけです。 右側のジャックから正弦波を出力し、 左側の2個のジャックで入力して、デシベルで 測定します。 制御はUSB経由パソコン側で行います。 【機能仕
Android アクセサリの開発の仕方 [電子工作]
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トランジスタ回路の基本設計法
トランジスタ回路の基本設計法 ICが全盛の時代ですが、トランジスタもちょっとしたドライブなど使われる 場合もまだ多く残っています。 われわれアマチュア工作でも簡単な回路 で増幅やドライブ回路が構成できるので、まだまだ現役で使うことが多く あります。 ここでは、難しい論理的な話は抜きにして、動作させるために必要なことを 説明します。 【トランジスタの規格】 規格表の見方は別ページにありますのでそちらを参考にして頂くとして、 規格で大切なポイントは下記４点となります。 (1) 何ボルトまで使えるか コレクタ・エミッタ間最大定格電圧（Vceo)で見ます。 実際には、これの１／２以下の電圧で使うようにします。 (2)何アンペアまで流せるか これは２つの観点から考えます。 まず コレクタ最大定格電流（Ic) は絶対超えられない値です。 これも実際の使用では。１／２以下で使います。 もう一つは、最大全
I2C通信の使い方
I2C通信の使い方 【I2C通信】 I2C（Inter-Integrated Circuit）は、フィリップス社が提唱した周辺デバイス とのシリアル通信の方式で、主にEEPROMメモリICなどとの高速通信を実現 する方式です。 《参照》フィリップス社のI2Cの英文の仕様書は下記からダウンロード できます ★フィリップス社I2Cホームページ この当初の目的から推定されるように、I2Cは同じ基板内などのように近距離 で直結したデバイスと、100kbpsまたは400kbpsの速度でシリアル通信を行うよう に使われるのが主で、離れた装置間の通信には向いていません。 I2Cは、マスタ側とスレーブ側を明確に分け、マスタ側が全ての制御の主導権 を持っています。 I2Cはパーティーライン構成が可能となっており、１つのマスタで複数のスレーブ デバイスと通信することが可能です。 まずI2C通信のしくみは下図の
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SDカード付きデータロガーの製作 【SDカード付きデータロガーの概要】 少ピンPIC24Fを使った4チャネルのアナログデータのロガーです。 周期的に計測したデータをSDカードにFAT16ファイル形式で保存します。 このSDカードを抜いてパソコンでファイルを読み出すことができますので、 そのままEXCELなどで計測データを扱うことができます。 長時間のデータロガーには持ってこいです。 FAT16ファイルシステムはマイクロチップ社から無償提供される 「FAT16 File System」を使いましたので、ファイルに関連するプログラムは 作る必要がなく、簡単にSDカードへのファイル保存ができます。 外観は下図のようになりました。 右側面に出ているのがSDカードです。 押しボタンスイッチ3個をケースの外に 頭だけちょっと出ている感じです。 計測信号は端子台で接続できるように しました。 【機能仕様
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マイクロコンピュータは誰が創ったの？ 【マイコンの発明者は誰か？】 マイクロコンピュータの発明者は、一般には下記２名の共同発明と いうことになっています。 ・日本のビジコン社 ： 嶋 正利 氏 ・米国のインテル社 ： テッド・ホフ氏 この二人が発明したマイコンが「４００４」です。 【開発の経緯】 もともとは、日本でIC化による電卓競争が激化し、応用範囲が事務用から 科学計算用まで非常に広くなってきた。しかし、その頃の電卓は専用ICで 開発していたため用途毎に異なるICを開発せざるを得ない状況であった。 そんな中で、ビジコン社は「色々な用途の電卓に共通に使えるICの開発」 を考えた。それを実現するため、嶋正利らの技術者が米国インテル社に派遣 されて開発を開始した。（１９６９年６月） ビジコンのそれまでの電卓は、ROMを使ってそこにマクロ命令を格納して 用途の異なる電卓に対応していて、当時とし
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