PSoC関連ブログをリンクを追加

PSoC関連のブログを中心にリンク集に追加を行いました。
新規に追加したものは、以下のとおり。



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tag: PSoC 

2010年の抱負

皆様、あけましておめでとうございます。
新年の挨拶が遅くなりましたが、今年も私の駄文にお付き合いいただけたら幸いです。

今回のエントリでは、2010年の抱負と言いますか、以前からやりたかったことを、半積読状態の本の紹介と共に書きます。
やりたいことが多すぎて、いくつ達成できるかとかんがえると、かなり怪しいのですが。


PSoCでCapSense


お正月にのんびりとPSoCマイコン・スタートアップのサンプルを動かしてみました。

PSoCマイコン・スタートアップは、MiniProgと開発基板付で3990円という価格で、どういったトリックか分かりませんがMiniProgを単体で購入するよりも安上がりと言うお買い得本です。
内容的には、コーディングを含まないお手軽開発手法の「システムレベルデザイン」とタッチセンサを実現するための「CapSense」の解説の二本立てで、どちらに関しても日本語の解説書は(おそらく今のところ)この本だけだと思います。



CapSense関係にはまだ触れていませんが、システムレベルデザインの手法は思いのほか面白そうだと言う感触です。
CapSenseというのは、静電容量変化型のタッチセンサを実現するための技術云々・・・簡単に言うと、iPodについてるぐるぐるの事らしいです。
ねがてぃぶろぐでは、今後CapSenseでのタッチセンサを用いた回路を実際に作ってエントリにまとめたいと考えいます。

ただ、システムレベルデザインは、そもそもプログラミングが好きだと言う人にとっては、あまり興味がわかないかもしれません。また、複雑なソフトウエア処理を必要とする場合は、どちらにせよチップレベルデザインが必要になるでしょう。
PSoCマイコン・スタートアップには、チップレベルデザインでの開発手法の解説はありません。必要に応じて別の参考書が必要でしょう。



私としては、トランジスタ技術2009年1月号がお奨めなのですが、如何せん、1年前の雑誌です。手に入らないことも多いでしょう。今ならこれならわかる!PSoCマイコン活用術が妥当なのだと思いますが、わたしは読んだことがありません。

Scilabで数値計算


回路シミュレーションは概ねLTspiceでできるのですが、それ以外のちょっとした数値計算をやりたくなることはよくあります。

Excelで操る! ここまでできる科学技術計算を参考書としてExcelで何とかしようと考えていた時期もありましたが、どうせプログラミングに近いことをするなら、それらしい環境を整えた方が後々楽だろうと考えました。



入門書は、たまたま書店で目に付いたScilab入門―電気電子工学で学ぶ数値計算ツールです。この手のソフトウエアになれている人にとっては鬱陶しく感じるかも知れませんが、本に書いてあるとおり入力を行っていくことでScilabが使えるようになります。丁寧です。



メインテーマとしているのは、あくまで数値計算です。
例として取り上げているのは電子回路なので、ねがてぃぶろぐの読者の方には理解しやすいでしょう。Scilab入門―電気電子工学で学ぶ数値計算ツールは、入門書なので、アルゴリズム部分を補うための副読本としてはScilabで学ぶわかりやすい数値計算法を選びました。

複雑でない数値計算をScilabを用いて自力で出来るようになるのも今年の目標の一つです。

計測器とPCの通信ソフトをC#で


私の所有するHP6632AやR6452Aは、GPIBやRS232インターフェースを介してPCと接続することができます。PC側の制御ソフトウエアを書けば、自動計測環境が構築できます。



ですが、まあ、優先度は低めですね。

Googleアドセンス


ねがてぃぶろぐのAmazonのリンクから商品を購入してくださる皆様、いつもありがとうございます。
今年は、Googleアドセンスをはじめようかなと思っています。

このエントリでもたくさん貼ってありますが、Amazonアソシエイトが楽しくなってきました。しかし、儲かるのか?と聞かれますと、きっぱりと否なのです。
では、どういったことが面白いのかと言いますと、実際に読んでいただいている方がどんな方なのかと言うことが分かる点です。

ねがてぃぶろぐは、アクセス数に比してコメントやトラックバックの数が少ない部類のブログだと思います。もちろんAmazonアソシエイトを通じての書籍等の購入も少ないのですが、それでも他のフィードバックとは異なった発見があります。

例えば、ねがてぃぶろぐで一番売れている本は、実はExcelで操る! ここまでできる科学技術計算です。といっても現時点で5冊ですが。
前述の本は、必ずしも電子工作関連本ではありません。電子工作ブログを自称するねがてぃぶろぐとしては、意外だと言う印象です。

ブログに積極的に広告を載せるのは、文章のS/Nを下げる恥ずべき行為だと考えていた時期もありますが、始めてみて気づく面白さというものもあるのだと思いました。
こういう見方を持って、他の良く行くブログに貼られたGoogleアドセンス広告をクリックしてみると、いままで知らなかった使えそうなものも、しばしばあるようです。
これが、ねがてぃぶろぐでもGoogleアドセンスをはじめてみようかと思い至った理由です。

他にも


他にもたくさんあるのですが、書き始めてみたら長くなってしまったのでここまでにします。

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tag: PSoC Scilab HP6632A R6452A 

電子工作にマルチモニタ

先日、ふと思い立ってメインのパソコン環境をマルチモニタ化しました。
実際に使ってみたところ、想像以上に使い心地がよかったので、紹介のためエントリにまとめることにしました。
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マルチモニタとは


マルチモニタとは、1つのパソコンに複数台のモニタを接続することです。
fig.1は実際に使っている様子です。


001_20091119055251.jpg
fig.1: マルチモニタ


私の環境では、17インチモニタをふたつ横並びとして、2560×1024として使っています。

マルチモニタ宣伝の謳い文句としては、『作業効率が上がる』と言うものがあります。
実際に作業効率が上がるかどうかは分かりませんが、複数のウインドウを切り替える回数が減るのは楽です。

マルチモニタ環境を使うのは、画像関係のクリエイターや株取引をする人、一部の裕福なハイエンド志向のパソコンマニアと言うイメージがありましたが、モニタの値段も一昔と比べるとはるかに安くなっているので、趣味の電子工作でも利用する価値があると思います。

電子工作趣味人的使用法


実際に使っているところのスクリーンショットをお見せします。fig.1は、左のディスプレイにLTspiceを、右のディスプレイにAdobe Readerを立ち上げています。


002_20091119055250.png
fig.2: LTspiceとTL431のデータシート


TL431のデータシートに書かれた等価回路をLTspiceの回路エディタに写しているところですが、どちらのアプリケーションも普通のモニタの全画面表示の大きさで見ることができます。

何かを参照しながら、何かを書くという組み合わせはたくさん思い浮かびます。

  • 回路図を見ながらソースコードを書く
  • 回路図を見ながらパターン図を描く
  • ウエブページを見ながら・・・
  • データシートを見ながら・・・
  • Excelを見ながら・・・


これらはみな、右のディスプレイに資料を、右のディスプレイに作業領域をという配置でうまくいきます。
同じアプリケーションを2つ立ち上げて、それぞれに違うデータを表示させて比較するといった使い方もできます。

fig.2は、PSoC Designerを横長に広げてみたところです。


003_20091119055250.png
fig.2: PSoC Designer


横長なChipのブロック配置図は、横幅1280pxのディスプレイだとすべて画面内に収めるには、かなり縮小表示しなければなりません。これが横幅2560pxとなると、端子の入出力まで表示した上でデータシートウインドウまで確保できます。

PSoC Designerに限った話ではなく、マイコンやPLDの統合開発環境は、1つのウインドウの中にたくさんの分割されたウインドウ領域を持つものが多いと思います。こういった場合は、単一のアプリケーションであっても作業領域を広く取れることがメリットになります。

モニタ


わたしが実際に使ったモニタは、AcerのV173BWMです。
入力端子は、アナログVGAのみなのですが、動画やゲームが目的ではないのなら問題は無いと思います。私のところに来た2台は表示も鮮明で、色合いも綺麗です。
Amazonで購入するのなら、色違いのV173BBMの方が安いようです。



私は、見た目をそろえるため2台同じものを購入しましたが、当然ながら、今使っているモニタに新たに1台追加してマルチモニタとすることもできます。
わたしは、それ以前に使っていたモニタをノートパソコンに接続して、こちらもマルチモニタとしました。

USB-RGB変換


さて、1台のパソコンに2台のモニタを接続するためには、パソコンからメインのモニタつながっている映像出力端子に加えて、さらにもう1つの映像出力端子が必要になります。

ノートパソコンの場合は、増設しなくてもアナログVGA出力端子がついている場合が多いですが、デスクトップパソコンの場合は、ついていない方が普通でしょう。
デスクトップパソコンの場合、あるいは、ノートパソコンでも映像出力端子がついていない場合は、出力端子を増設する必要があります。

設定が簡単なのは、USB-RGB変換アダプタを利用することです。私はアナログVGA出力に加えてDVI出力もできるUSB-RGB/Dを購入しました。
しかしながら、前述のV173シリーズはアナログVGA端子しかもっていないので、アナログVGA出力端子のみのUSB-RGBで十分だったと思います。



マルチモニタのススメ


以上、マルチモニタ環境のオススメでした。

余ったモニタとノートパソコンで構成したマルチモニタ環境にも触れておきます。
ノートパソコン側のワイドモニタと外付けの普通のモニタでサイズや縦横比がことなります。こういう場合は、fig.2の様なひとつのウインドウを広げる使い方は難しい気がしますが、fig.1のようなふたつのアプリケーションを立ち上げる使い方なら問題ありません。

モニタを置く場所が無い?


コメント欄にてのりたんさんに指摘していただいたとおり、モニタを置く物理的なスペースが無いと言うのは切実な問題です。
以下に示すような「モニタ台」をつかえば、机の上に乗っている物をモニタの上に移し、マルチモニタを実現できるかもしれません。



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tag: 開発環境 LTspice PSoC 

昇圧電源を内蔵したIC

前からあっても不思議じゃないな、と思いつつも、実際に現物を見たことが無いから存在しないのだろうなと思っていたICがありました。それは、IC内部にスイッチングレギュレータを持つOPアンプです。

そんな折、EDN Japanチャージポンプを活用した単電源オペアンプという記事を見つけたので、ついでに考えたことを書こうと思います。


単電源OPアンプ


OPアンプの同相入力電圧範囲と出力電圧振幅は、ふたつの電源入力端子に加えられる電源電圧に依存します。
これらのパラーメータは、一般的なOPアンプでは、負の電源電圧よりも2~3V高いから正の電源電圧よりも2~3V低いところまでです。
fig.1は、NJM4580の出力電圧振幅の例で、出力できる電圧の範囲は、これら日本のラインの間の領域になります。


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fig.1: NJM4580の電源電圧-出力電圧振幅のグラフ,両電源OPアンプの例


こういった一般的な両電源OPアンプに対して、入出力できる範囲を負の電源電圧ギリギリまで改善したものを単電源OPアンプと呼びます。さらに、正の電源電圧側にも広げたものはレールtoレールOPアンプと呼ばれます。
fig.2は、単電源OPアンプであるLM358の同相入力電圧範囲です。


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fig.2: LM358の電源電圧-同相入力電圧のグラフ,単電源OPアンプの例


しかしながら、単電源OPアンプのGND付近での非線形性とバイアスのエントリにも書いたとおり、如何に単電源OPアンプといえど、完全に負の電源電圧までキレイに増幅ができるわけではないようです。

こういった理由から、単電源で扱えるはずの信号電圧範囲であっても、OPアンプのためだけに負電源を用意することがしばしばあります。

ADM3202


ADM3202は、TTL-RS232Cレベル変換ICです。
簡単に言うと、5Vの信号を±10Vぐらいの信号に変換できるということです。

このICは、正負の電圧を出力できるにもかかわらず、電源電圧は5V単電源です。その秘密は、IC内部に発振回路を持っていて、外付けしたコンデンサとあわせてチャージポンプ方式の昇圧電源と反転電源を構成しているところにあります。

ADM3202はデジタルICですが、NOT回路の代わりにOPアンプを入れておけば、単電源で完全なレールtoレールOPアンプになるはずです。


003_20091111050849.png
fig.3: NOTの代わりにOPアンプを入れるとレールtoレールOPアンプになる?


というものの、実在する現物を見たことが無かったので、アナログ信号を扱うICの内部にスイッチング回路を仕込むのはノイズなどの観点から難しいのだろうなと思っていました。

オートゼロアンプ


一方で、内部にスイッチング回路を持つことによって高い特性を発揮させるアナログICも存在します。昔から存在するものとしては、チョッパアンプやオートゼロアンプと呼ばれるものがあります。


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fig.4: 古典的なオートゼロアンプ


これらのアンプは、スイッチングによってアンプのオフセットやドリフトを小さくすることができます。この方式は、低オフセットとされている高精度OPアンプのOP07などと比較しても、さらに優れたオフセット特性を持っています。

その反面で、周波数特性は極端に悪く、使われるのは熱電対アンプなどの高精度かつ直流とみなしていい周波数の回路のようです。

チャージポンプを活用した単電源オペアンプでは、スイッチングノイズと帯域の関係を以下のように書いています。

また、チャージポンプを用いる場合、スイッチングノイズが問題になる。それについては、チャージポンプのスイッチング周波数をオペアンプの帯域よりも高く設定することで、スイッチングノイズがオペアンプの熱雑音より小さく抑えられるようになっている。


オートゼロアンプでは、扱う周波数帯域が非常に低いことを前提としているため、こういった問題を回避することができるのでしょう。

PSoCのSMP


さて、自分自身の電源電圧を内蔵昇圧回路で生成するOPアンプという観点からすると、PSoCのスイッチモード・ポンプ(SMP)もまた、この定義に当てはまります。

PSoCのSMPのスイッチング周波数は約1.3MHzと、この手のスイッチング電源としては、少々高めです。この周波数設定も、チャージポンプ内蔵OPアンプのノイズ問題と同様の考え方に起因するのでしょう。

逆に、アナログ回路を含まないマイコンで似たようなことを考える場合は、スイッチング周波数を下げることができるかもしれません。参考:PSoC SMP風のDC-DC昇圧をPICでやってみる

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参考URL




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tag: PSoC SMP PIC スイッチング回路 OPアンプ 

PSoCマイコン・スタートアップ[PSoC基板&書き込み器]

CQ出版からPSoCに関する新しい本が出版されるようです。

PSoCマイコン・スタートアップ[PSoC基板&書き込み器]

36351.jpg


どうやら、MiniProg1と評価基板付で3990円と、MiniProgを単体で買うよりも安いと言うお買い得本になるようです。

ただし、目次を見る限り入門者だけをターゲットとした本ではなく、真打はCapSenseのようです。
そんなわけで、既にPSoCユーザである人にとっても十分価値のある本に見えます。



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