オリジナルパソコンもどき基板 

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CQ出版の雑誌:インタフェースやデザイン・ウェーブ、トランジスタ技術の付録の
マイコンやFPGAがたまってきて何か作れないかと思い、パソコンの基本の動作
原理を理解するためにオリジナルパソコンもどきを作ろうと考え、取り敢えず
キーボード入力をLCDに表示するものを作ることにしました。
私はLCDコントローラやCRTCに興味があり、いつか自分で設計してみたいと
思っていたので、これを付録のFPGAで作ることにしました。
外付けのメモリをつけない場合、余っているFPGAで一番ブロックRAMが多いものでも
カラーグラフィック・コントローラを作るにはメモリが足りないため、キャラクタ・
コントローラにすることにしました。

マイコンやFPGAが実装された付録基板が載るパソコンもどき基板の回路設計、
アートワーク、基板製作(P板.comさんにて)を行い、メインマイコンSH2のソフト、CRTC
のVHDL、キーボード入力&LED、7SEG、SW入力用MAXIIのVHDL、音声のV850の
ソフト、SH2とV850の通信用デュアルポートRAMのスパルタン3のVHDLを作りました。
音声がイマイチうまく出ないのを除けば、外部バスを除外して完成です。
基板はジャストA4サイズです。
5V、3.3V間にコイルを入れなかったため、FPGA立ち上がり時に電源電圧がドロップ
して立ち上がらないのでは?と、ちょっと心配していましたが、正常に立ち上がります。

<回路図>

D2_CAD1.png  D2_CAD2.png  D2_CAD3.png  D2_CAD4.png  D2_CAD5.png
回路図1を開く   回路図2を開く   回路図3を開く   回路図4を開く   回路図5を開く


<使用付属基板>

CQ-SH2:Interface 2006年6月号付録-CQ7144A
SPARTAN-3E:Design Wave MAGAZINE 2007年7月号付録-FPGA基板(XC3S250E-VQ100)
MAXU:トランジスタ技術 2006年4月号付録-CPLD基板(EPM240T100C5)
V850ES:Interface 2007年5月号付録-CQ_V850
SPARTAN-3:Design Wave MAGAZINE 2005年1月号付録-FPGA基板(XC3S50-VQ100)

各付録基板の回路図は各雑誌を参照してください。

<アートワーク図>

アートワーク 

 

アーケード・インベーダー 

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オプティマイズさんのホームページに載っていた、EZ-FPGAを使用したアーケード
ゲーム:インベーダーゲーム(懐かしい)を作ってケースに収めました。
ただホームページの通りに製作しただけなので、特に頭使ってません。
ケース加工の出来栄えも、最悪です。
尚、LCDはaitendoさんで買ったもの。ホームページ通りなので、音は出ません。


デジタルフォトフレーム 

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Raspberry Piで何か作りたいと思っていた時に、日経Linuxnの2014年9月号に、LCDに写真を載せる
記事が出ていいたため、Raspberry PiのB++とType Bをそれぞれ1枚購入。
B++をデジタルフォトフレームに使用。よって名刺サイズのケースにぴったり収まります。
画面が2.2inchで小さいのが玉にきずですが、5分ごとに写真が切り替わるようにしてあります。
娘の写真を何枚も表示して、癒されています。


ハイレゾプレーヤー

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もう一枚のRaspberry Pi Type Bで、ハイレゾプレーヤーを作りました。
インタフェースの2014年9月号に紹介されていたIrberryというI2SのDACを積んだ基板を
買ってきて、Raspberry Pi上面に設置。まだハイレゾ音源は入れたことがないですが、
CDのリッピングしたMpeg4の音源をSDカードに入れ、スタンドアローンで使っています。
2×16のLCDに歌手名と曲名を表示することだけ、自分で作りました。
あとはインタフェースの通り、volumioという曲再生ソフトと、Irberryのリモコン受信機能で
使用しています。リモコンはApple Remoteです。


LCRメーター

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トランジスタ技術2014年10月号に載っていたトラ技ARMライタ基板を使ったLCRメータの
記事通りに、ブレッドボートを使って作ってみました。コンデンサ、抵抗、インダクタの値が
LCDに表示されます。中々重宝しそう。


スマホピアノ

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トランジスタ技術2014年3月号に載っていたトラ技ライタ基板とアンドロイドスマホを使った
電子ピアノをブレッドボードで作ってみました。JAVAを使ったAndroidアプリの作成を学ぼう
と思っています。一応動きました。


4cycleバイク用TACHO信号逓倍回路

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友人に頼まれて、2スト用のバイクのTACHOメーターに4ストのエンジンのTACHO信号をつなぐための
TACHO信号を2倍の周波数にする装置の作成をしました。50%DUTYの信号ではないため、単純な
逓倍回路ではうまく動きません。カウンタを使いCMOSロジックを使うと配線が大変なので、トラ技2006年
4月号付録のCPLDを使いました。動作確認終了しました。あとはバイクに繋ぐだけです。

防犯カメラ

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自宅の1Fの部屋の入口に防犯カメラを設置しようと思い、作成しました。
スマホから画像を見ることが出来、カメラのアングルも操作できます。
カメラ画像に動きがあると、写真とともにLINEに通知が来ます。
後は3Dプリンタでケースを作製し、設置する必要があります。


電子オルゴール


下記HPを参照して、電子オルゴール作成しました。
VHDLベースでHPの通り作り、音が出て完成した後
それを回路図に自分で変換し、同じく音が出ることを確認しました。
FPGAがALTERAなので回路図入力OKです。

電子オルゴールHPリンク