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File metadata and controls

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CASKET EVAKIT クイックドキュメント

■ 概要

CASKET基板 CASKET EVAKITは、電飾衣装向け制御モジュール NGC4755 の評価用ボードです。

  • 最大5V/10Aの電源分配
  • 12チャネル×256個のシリアルLED制御(WS2812B/SK6812)
  • 6チャネルのRCサーボ制御(PORT-B/CH6~11の排他機能)
  • 6チャネルのPIO出力(PORT-B/CH6~11の排他機能)
  • 4チャネルの1bit⊿Σ出力(PORT-B/CH6~CH9の排他機能)
  • 6チャネルのPIO入力(PORT-B/Cの排他機能)
  • LEDコントローラ割り込み出力、外部トリガ入力
  • ホストMCU通信用のSPIスレーブI/F
  • 試作用ユニバーサルエリア

■ ボード説明

ボード上U1(NGC4755モジュール)に実装されているチップは割れやすいため、取り扱いには十分注意してください。

回路図 (PDF)

コネクタ説明

コネクタ説明

  • 電源入力コネクタ (CN1)
    ボード電源を入力します。電圧は5V、電流は接続する機器に合わせて2~10Aの電源を接続してください。

  • PORT-Aコネクタ (CN5~10)
    CH0~5はシリアルLED専用の出力チャネルです。WS2812B/SK6812のLEDテープを1チャネルあたり256個まで駆動できます。

  • PORT-Bコネクタ (CN11)
    CH6~11はシリアルLED/RCサーボ/GPIO/アナログ出力(1bitΔΣ-DAC)のマルチファンクションチャネルです。コネクタ形状はJRタイプの3ピンRCサーボコネクタになっています。

    • 白:信号出力
    • 赤:+5V
    • 黒:GND
  • PORT-Cコネクタ (CN4)
    CH6~11のGPIO入力用チャネルです。GPIOファンクションで入力機能を使う場合、または外部トリガ入力を使う場合はこのコネクタに接続し、機能選択ジャンパでモジュールピンへの接続を切り替えます。

  • 機能選択ジャンパ (JP3~JP8)
    CH6~11の入出力を切り替えるジャンパピンです。GPIOファンクションで入力を選択した場合に、該当チャネルへの入力を切り替えます。接続詳細については回路図を確認してください。

  • ホストMCU通信用SPI I/Fコネクタ (CN2)
    制御用のSPIスレーブ端子です。ホストMCUと接続してNGC4755のコントロールを行います。SPIスレーブ端子の信号電圧は最大3.3Vです。
    制御の詳細についてはNGC4755リファレンスの項を参照してください。


■ NGC4755リファレンス

NGC4755はSPIインターフェースでホストMCUと通信を行います。SPIモード0で、クロックは最大20MHzです。詳細についてはSPIインターフェースの項を参照してください。

ペリフェラルマップ

ペリフェラル詳細についてはリンク先のドキュメントを参照してください。

アドレス 範囲(ワード) ペリフェラル 詳細
0x000000 4 CERASITE SYSUID
0x000020 8 CERASITE PIO CH6~11までの6チャネル分でインスタンスされています
0x000080 32 PERIDOT SERVO CH6~11までの6チャネル分でインスタンスされています
0x000100 8 PERIDOT LED PERIDOT LEDペリフェラルの制御レジスタ(CSR)
0x008000 8192 PERIDOT LED PERIDOT LEDペリフェラルのピクセルメモリ(MEM)

NGC4755固有の設定

  • CERASITE SYSUIDペリフェラル

    レジスタ名 備考
    SYSTEMID 0x72A91000
    TIMECODE 1566657318 REV.A0190824での生成値
  • CERASITE PIOペリフェラル
    PIOファンクションはCH6~11までの6ポート分でインスタンスされています。DIN/DOUTとの対応は以下の通りです。

    チャネル PIOポート
    CH6 DIN[0] / DOUT[0]
    CH7 DIN[1] / DOUT[1]
    CH8 DIN[2] / DOUT[2]
    CH9 DIN[3] / DOUT[3]
    CH10 DIN[4] / DOUT[4]
    CH11 DIN[5] / DOUT[5]

    また機能選択レジスタのマッピングは以下の通りです。

    FUNCn 機能
    00 PIO
    01 PERIDOT LED
    10 PERIDOT SERVO のPWM
    11 CH6~9: PERIDOT SERVO のDSM
    CH10: 予約(0固定)
    CH11: PERIDOT LEDの割り込み出力
  • PERIDOT SERVOペリフェラル
    サーボ数はCH6~11までの6チャネル分でインスタンスされています。機能割り当てはPIOペリフェラルのFUNCnレジスタで設定します。

    チャネル サーボ出力 DSM(アナログ出力)
    CH6 PWM0 dsm_out[0]
    CH7 PWM1 dsm_out[1]
    CH8 PWM2 dsm_out[2]
    CH9 PWM3 dsm_out[3]
    CH10 PWM4 なし
    CH11 PWM5 なし
  • PERIDOT LEDペリフェラル
    PERIDOT LEDファンクションは下記のパラメータで生成されています。

    生成時パラメータ 設定値
    チャネル数 12
    チャネル当たりのLED数 256
    外部トリガ機能 あり
    レイヤー合成機能 あり
    エフェクト機能 あり

    全12チャネルのうち、CH0~5 はシリアルLED専用です。CH6~11 はPIOペリフェラルのFUNCnレジスタで設定します。
    外部トリガはCH6~11の6本から入力することができます。マッピングは下記の通りです。

    チャネル 外部トリガ選択レジスタ(SEL)設定値
    CH6 b0110
    CH7 b0111
    CH8 b1000
    CH9 b1001
    CH10 b1010
    CH11 b1011

    ※この機能を使う場合は、該当のチャネルをPIOの入力モードに設定しておかなければなりません。

SPIインターフェース

信号タイミング

タイミング図

名前 min typ max 単位 内容
TDAC 25 ns SS_Nアサート→最初のSCLKの立ち上がりまでの時間
TDCN 25 ns 最後のSCLKの立ち下がり→SS_Nネゲートまでの時間
TDNA 40 ns SS_Nネゲート→次のSS_Nアサートまでの時間
TWHC 25 ns SCLKの'H'期間
TWLC 25 ns SCLKの'L'期間
TCLK 20 MHz SCLKの周波数
TSU 1.5 ns MOSIのデータセットアップ時間
THD 0 ns MOSIのデータホールド時間
TDZO 9.0 ns MISOのHi-Z→データ出力までの時間
TDO 8.5 ns MISOの有効データ出力までの時間
TDOZ 9.5 ns MISOのデータ出力→Hi-Zまでの時間

信号レベル

名前 min typ max 単位 内容
VIH 2.0 3.3 V 'H'レベル入力
VIL 0 0.8 V 'L'レベル入力
VOH 2.4 V 'H'レベル出力
VOL 0.4 V 'L'レベル出力

SPIインターフェースプロトコル

NGC4755はSPIモード0で動作します。

アクセスタイプ アドレスバイト ダミーバイト データバイト(32bit単位)
シングルリード 3 1 4
シングルライト 3 0 4
マルチリード 3 1 4×n
マルチライト 3 0 4×n

アドレスバイトではアクセスタイプとアクセスするアドレスを指定します。アドレス範囲は 0x000000~0x3FFFFF を指定することができます。アクセスは常に32bit単位で行われるため、アドレスの下位2bitは常に0を指定します。
アクセスタイプがマルチリードまたはマルチライトの場合、アドレスバイトで指定したアドレスを先頭に4バイト(データワード単位)ごとにインクリメントしてアクセスを行います。

ダミーバイトはシングルリードまたはマルチリードの場合に、アドレスバイトの後に挿入します。

データバイトはリードまたはライトを行うデータワードで、常に32bit単位でアクセスします。

  • シングルリード
    シングルリード図

  • シングルライト
    シングルライト図

  • マルチリード
    マルチリード図

  • マルチライト
    マルチライト図


■ ライセンス

The MIT License (MIT)
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