USB TMC クラス？

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或る測定器のデータ取り込みに関する話しです。

現在使っているものは、RS232C インタフェースのもので、
これを、USB・シリアル変換ケーブル(一例)で、USB に変換して、
ＰＣに繋いでいる。（RS-232C ポートが無いＰＣなので）

今回の測定器は、インタフェースが、
　　USB TMC（USB Test & Measurement Class）クラス
とありました。

USB のクラスについては、ブログを始めた頃に、
「ＰＩＣ（６） USB・Gen」で、以下のように纏めていました。

なお、プログラミングするには、さらに、宣言文(「ヘッダ」？）の要否がある。


それで、今回「ＴＭＣ」クラスがあることを知りました。

ところで、TMC クラスって何？

「USBTMCとは何ですか・・・」に書いてありました。
　　GPIBのような通信をUSBデバイスと行うために、
　　USBをベースに設計されたプロトコルです。
　　ユーザーからは、USBデバイスはGPIBデバイスのように動作している
　　ように見え、・・・
とのことですね。

つまり、ＰＣ等からみれば、
　　CDC クラスは、RS232C と見え、
　　TMC クラスは、GP-IB とみえる。
と云うことですね。

では、全部で幾つのクラスがあるの？？？
「Approved Class Specification Documents 」に載っていました！

－－－－－

CDC クラスについては、
「ＰＩＣ（７） USB・HID/CDC」や「78K0化(続き：新型ＰＣ化)」の如く、
「Active　BASIC」で書けています。


TMC クラスについては、「Active　BASIC」で書けるのかナ？

取り敢えず、C とか VB とか、かんとか、近いものを集めてみました。

「GPIB/・・・/USBサンプルプログラム集（DL/AR/WT ...」（横河電機）
「GPIBデバイスドライバ　テストプログラムの一例」（プロエクシィ）
「GP-IBによるPCへの測定データ転送」（京都大学 情報学研究科）
「MCI サンプルプログラム一覧」（エムシーアイエンジニアリング）
「GPIB制御プログラミング」（りーまん＠関東以北）
「Cプログラミング」（福井高専 電気工学科）

これらから、いろいろ勉強すれば(？)使えるものができるかな？？？

と云うことで、・・・・・　　　　　　 　　　



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『mikroBASIC』

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「あしあと解析」を見ましたら、以前、「ＰＩＣ（１４）言語比較」や「ＰＩＣ（１８）言語仕様」で書いた、
「mikroBASIC」についての検索が目立っていました。

改めて、コメントしたいと思います。

16F877A/873A、16F88、16F84A、12F683、16F648A（＜紙＞所有チップ）
などの１４ビット系ＰＩＣ向けには、お奨めできるBASICコンパイラだと思います。
体験版の制限はオブジェクトサイズが２ＫＢまでですが、十分ではないでしょうか。

また、TinyBootloader（ＰＩＣ（３）tiny bootloader）との相性がイマイチですが、
mikroElektronika製のブートローダもあります。

一方で、18F2550、18F452（＜紙＞所有チップ）などの１６ビット系ＰＩＣ向けには、
Swordfish BASIC がお奨めです。（もちろん、mikroBASIC も使えます。）

体験版の制限は、処理部分でなく使用するデータのサイズです。実質制限無し？

千秋ゼミ(Swordfish BASIC)が大変参考になります。

「＜紙＞さんＨＰ」に、PS/2マウス入力のプログラムを載せています。
(汚いでしょうが見てやって下さい。)


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『ColdFire』マイコン

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ColdFire とは、Freescale Semiconductor社のマイコン MCF52233 で、
Interface誌(2008年)９月号(既にバックナンバーになってしまいましたが)
に付録としてその基盤がついている。

＜紙＞が PIC で遊んでいて、欲しいなと思った、PICNIC(ＬＡＮ接続できるＰＩＣマイコン)
に相当するのではないかと思って、雑誌を買った。結構な値段であったが。


ColdFire は、Ethernet に接続できる。つまり、ＬＡＮが利用できる。
MCF52233 には256KBのフラッシュROMが内蔵されているが、付録基盤では、
その半分の128KBに、Ｃ言語インタプリタ(SilentC)とHTTPサーバが書き込まれている。

ＰＣとは、telnetやtftpでの接続と、webブラウザでの接続が出来る。

付録基盤では最低限、(パルストランス内蔵)RJ-45モジュラ・ジャックと
DC 3.3V 供給用のDCジャックが必要である。部品を追加で買って、ハンダ付けした。
これで、PICNIC価格の半分を超えてしまった。


ＰＣとColdfireをＨＵＢ経由で接続した。(下図)



通常、＜紙＞ＰＣはＤＨＣＰを使っているが、一旦 192.168.1.2 に固定して作業した。
Coldfireには、仮のＩＰアドレス 192.168.1.10 が設定されている。


先ずは、telnetで接続して(ハイパーターミナルかTeraTermを使う)、組込コマンドが使えることを確認した。
dir
type ファイル名
load [ファイル名]
save [ファイル名]
list [行番号]
・・・
が使える。

本文の記事に従って、ＭＡＣアドレスを設定した。
次にwebブラウザで接続しＩＰアドレスを設定するのだが、そのまま(192.168.1.10)使うことにした。

記事に載っているサンプルのホームページ index.htm と、処理プログラム Main をtftpで書き込んで、
webブラウザで接続すると、「内蔵の『加速度センサ』のアナログ値をＡＤ変換した」数値が表示された。

つまり、付録基盤には MCF52233 と加速度センサーが載っており、
また、マイコン MCF52233 はＡＤ変換機能も内蔵しているということだ。

これに、６４ピン・コネクタ等を付けると、ブレッドボードでの実験ができる。
ソフト開発には、Ｃコンパイラが“おまけ”で付いている。
でも、いつになったら遊べるかな？


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78K0マイコン：試行

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以前、「78K0マイコン：ブートローダ」でブートローダを作りましたが、当時のテストは、
雑誌付録のプログラムで、基盤上のＬＥＤを点滅させるモノでした。

「78K0化(続き：新型ＰＣ化)」で設計した(エッ！ ハイ、実は設計段階だったんです。)
モノを作るべく、製造段階に入りました。

７８Ｋ０マイコン基盤に、(必須では無いが)「ＵＳＢ・Ｂレセプタクル」と、
これは必須である「２８ピンＤＩＰ連結ソケット」をハンダ付けしました。

付属の開発ツール：CC78K0コンパイラとLK78K0リンカ等を用いて、
ポートＰ１０、Ｐ１１に繋いだＬＥＤを点滅させるソフトを開発しました。

RAM上で動かすので、「RamStart.asm」とリンカ用「RAMAPP.dr」をプロジェクトにコピーして、
ソース上では、「trgbios.h」と「types.h」をインクルードするようにしました。(ソース全体は後ほど載せます。)

回路図は下図の通りです。

抵抗が、3K3 なのは、電流値を制限したためです。(暗いけど)


７８Ｋ０マイコン用プログラムの仕様：
ＰＣからＵＳＢ経由で１文字入力し、
文字が. ならば終了する。
文字がX ならば500ms毎、５回、Ｐ１０ポートのＬＥＤを点滅させる。
文字がx ならば250ms毎、１０回、Ｐ１０ポートのＬＥＤを点滅させる。
文字がY ならば500ms毎、５回、Ｐ１１ポートのＬＥＤを点滅させる。
文字がy ならば250ms毎、１０回、Ｐ１１ポートのＬＥＤを点滅させる。
それ以外は、無視する。
という単純なモノです。

テスト実行はＯＫ。メデタシメデタシ。

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７８Ｋ０マイコン用Ｃソースは以下です。(段付けの為、先頭に２Ｂ空白がある。)
----------------------- a.c ----------------------------------------------
#pragma sfr
#include "types.h"
#include "trgbios.h"
void waitus(U16 vvv){ // vvv us のWAITを行う(正確には1.4usくらい)
　while(vvv--) ;
}
void waitms(U16 ww){ // ww ms のWAITを行う
　while(ww--) waitus(740);
}
void task1(){
　U8 i;
　for ( i=0 ; i<10 ; i++ ){ 　　P1.0 ^= 0x01; // LED のポートP10を点滅
　}
}
void task2(){
　U8 i;
　for ( i=0 ; i<20 ; i++ ){ 　　P1.0 ^= 0x01; // LED のポートP10を点滅
　}
}
void task3(){
　U8 i;
　for ( i=0 ; i<10 ; i++ ){ 　　P1.1 ^= 0x01; // LED のポートP11を点滅
　}
}
void task4(){
　U8 i;
　for ( i=0 ; i<20 ; i++ ){ 　　P1.1 ^= 0x01; // LED のポートP11を点滅
　}
}
void main() {
　PM1.0 = 0; // LED のポートＰ１０を出力用にする
　PM1.1 = 0; // LED のポートＰ１１を出力用にする
　while(1) {
　　char c = trg_getc(); // USB から1 文字取得
　　if(c == '.') break; // 文字が. ならば終了
　　if(c == 'X') task1(); // 文字がX ならば500ms毎 P10
　　if(c == 'x') task2(); // 文字がx ならば250ms毎 P10
　　if(c == 'Y') task3(); // 文字がY ならば500ms毎 P11
　　if(c == 'y') task4(); // 文字がy ならば250ms毎 P11
　}
}

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

ＡＢＶ４(Active BASIC Ver.4)のアプリは、ブートローダ用のＩＯ処理部分のみ載せる。
(段付けの為、先頭に２Ｂ空白がある。)
'
'
Dim ins$ As String, ots$ As String, j As Long, p As *Byte
'
' ======= 78K0 とのＩＯ処理 ============
'
Do
　Input "コマンド＝";ins$
　v=Len(ins$) : If v=2 Then *fin
　if v>0 Then p=StrPtr(ins$) : memcpy(buf,p,v)
　buf[v]=13 : v++ : buf[v]=0
　j=WriteFile(hComm, buf, v, VarPtr(k), ByVal 0) ' 書き出し
　Sleep(15)
　j=ReadFile(hComm, buf, 250, VarPtr(k), ByVal 0) ' 読み込み
　buf[k]=0 : ots$=MakeStr(buf)
　Print "受信文字列＝";ots$
Loop
' ===================================================================

78K0化(続き：新型ＰＣ化)

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ＰＣ１台化(続き：単純化)の結果、随分すっきりしたものになったが、ここでのＰＣ(ＰＣＢ)はパラレルポートが必須である。
だが、最近のＰＣにはパラレルポートが無いものが多い、特にノートＰＣでは。

（＜紙＞のメインマシンは、３年前に作ったペンティアム４HTだが、メインボードはintel社のD945Gで、）
（まだ、ＰＳ／２もシリアルポート／パラレルポートも付いている。さすがにＩＳＡバスは無いけど。）

そこで、パラレルポート無しでも使えるように、ということはＵＳＢで動くようにアプリＣを移植した。
ここで使ったのは、78K0マイコン：ブートローダで書いた、７８Ｋ０マイコンである。
このためだけに、トラ技８月号を購入した。

アプリＣを改造しアプリＤにした。改造ポイントは、最初のアプリＡと同じ serial on USB 方式でＯＫ。
ＰＣは新しい型のＰＣ(ＰＣＡ)でＯＫ。
７８Ｋ０マイコン用アプリは、ＵＳＢからコマンドを入力しパラレルポートにパルスを出力するものを、
添付のＣ言語で新規に開発した。

ＨＷ構成は下図のようになる。



この７８Ｋ０マイコン用ソフトでも、１マイクロ秒を作り出す方法で悩んだ。

そこで、Ｃ言語のアセンブラオブジェクトを出力するようにして、眺めていたら、
空のｆｏｒ文で変数を２バイトとすると、１回当たり約１.４マイクロ秒くらいになるようだ。

なので、これで時間待ちループを作ることにした。１ミリ秒は約７２０回のループで作れる。
以上で、最近のＰＣ(デスクトップでもノートＰＣでも)でも、ＵＳＢ経由で使えることになった。

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