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2013.06.25

月刊特電の配信先変更フォーム

月刊特電の紹介ページに、配送先住所の変更や配信希望・配信停止がフォームでできるようにしました。ちょっとデータベースを頑張りました。

下記のページをご覧ください。

http://www.tokudenkairo.co.jp/gekkan/index.html

月刊特電の配送先の住所の変更や、配送希望・配送中止の設定ができます。

月刊特電が届いたら、封筒の宛名ラベルに書いてある数字と、氏名を入れていただければログインできるようになっています。

Gekkan_req

次の号からは希望者のみに配布したいと思いますので、どうかログインして、配送希望のチェックを入れてくださいますようお願い申し上げます。

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2013.06.24

月刊特電第3号が出来上がった

本日、月刊特電第3号が印刷屋さんより送られてきました。

早速、発送しました。今日の発送は384通です。

Gettoku3

ピンクの封筒で送らせていただいた方もいらっしゃいますし、中が見える透明のOPP袋で送らせていただいた方もいます。中身に違いはありません。

本日の発送分はクロネコメール便なので、届くまでに数日かかると思います。明日からは郵送も混ぜていきます。

さて、現在の月刊特電は過去に何か特電製品をご購入いただいたお客様の中に送らせていただいていますが、次回の月刊特電からはそのお客様のうち希望される方にのみ送らせていただくことにします。

これから、月刊特電のWebページにログインする箇所を作るので、そのログインページに入っていただき、番号を入れて「今後も配送希望」のチェックを付けていただければ次からも届くしくみになっています。

詳しくは、同封の案内状をご覧ください。

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2013.06.21

Artix-7ボードの動作確認

今日、待ちにまったArtix-7ボードの実装が上がってきました。

Artix7boardimp

早速電源を入れたいところでしたが、この基板には1.0V,1.2V,1.5V,1.8V,3.3V,0.75Vとたくさんの電源があります。これらの電圧が変な値になっていると、壊れてしまうかもしれないので、一番最初の火入れはとても慎重に行いました。

まず、安定化電源で、電圧を1.0V、電流を最小値にして、回路の3.3Vラインにつなぎます。それから、徐々に電流を増やしていきます。こうしてショートや、ダイオードの間違いを探します。

そして、電圧を2.5Vくらいまで上げて、回路各部の1.0Vや1.2Vといったコア電源に大きな電圧が来ていないことを確かめながら、3.3Vまで上げます。

それがすんだら、いったん安定化電源を外し、5V入力のところに3.3Vを加えて、徐々に5Vまで上げていきます。そうしながらSW電源から異常な電圧が出ないかを少しずつ調べていきました。

結果は、すべての電源電圧に問題なし。

USBの認識、JTAGでの認識や、バウンダリスキャンなどでは大きなトラブルもなく、ここまで順調に進みました。

Artixbscan

早速、LEDチカチカをやってみました。Artix-7でのLEDチカチカの様子は動画にしました。

こんな感じで順調に動いています。

それから、夜になって、USBとの通信も実験しました。32MBのデータを読み書きして、IN:320MB/sec、OUT:260MB/secが出ています。

Artixusb3speed

Spartan-6のときと少しだけ信号のタイミングが違うせいか、FFを1段余分にかましてやらなければなりませんでしたが、とくにデータ化けも、ハングアップすることもなく、順調に読み書きテストを行えています。

XC7A100Tには大量のBRAMが入っているので、とりあえずBRAMを116個使ってCoreげnで512kBの内蔵メモリを作りました。その内蔵メモリめがけて、いま、USB経由の乱数の読み書きテストを行っています。これで朝まで動いていれば万事OKでしょう。

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2013.06.19

Artix-7ボードが出来上がった

Artix-7ボード(の生基板)が出来上がりました。

Artix7_12pcs

このボードは緑レジストで、金フラッシュ仕上げです。

Artix7_brd

早速、本日から実装を開始しています。

実装の仕上がりは木曜日。特電への到着は金曜日の予定です。

早くうごかしてみたい~

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2013.06.18

月刊特電Vol3を近々お配りします!

月刊と言っておきながら全然月刊で出ていない月刊特電ですが、ついに、月刊特電Vol3を発刊できる見込みです。

『月刊特電』っていうのはそもそも何かというと、特電が1か月間に探求した技術的な情報を、純粋な技術的な情報に限ってお客様にお伝えする、そういう小冊子です。

よく、こういう小冊子には広告だけのを送ってくる業者(健康食品とか生活雑貨とか・・・)がありますが、月間特電は違います

月刊特電は、できる限り広告性を排除して、技術情報に特化しています。しかも、私、なひたふが試行錯誤の末に見出したものなので、雑誌や書籍のコピペではありません。ここだけでしか手に入らない、生のほやほやの情報なのです。

Gettoku3_top

今回もコート135kgの厚手の紙にフルカラー8ページ。豪華な仕上がりです。

今月号の紙面はこんな感じです。

Gettoku3

どんな内容が書いてあるかというと、

  • 信号の伝送と波形の劣化 ~FPGA やマイコンの出力信号を引き延ばす~
  • 新製品開発レポート Artix-7 評価ボードの設計
  • USB3.0 の実力は如何に? EZ-USB FX3 の転送速度
  • XILINX FPGA 活用のツボ ISERDES とIDELAY の使い方
  • JTAG 活用徹底研究 バウンダリスキャンによる配線容量の推定
  • 読者のひろば ~特電製品ご利用者の声~

と、こんな内容です。

このブログと似ているように思えるかもしれませんが、ブログには書かなかった、Webではちょっと教えたくない情報が満載です。月刊特電のほうが、いろいろなことの真相に迫っています。

特電のお客様にこの月刊特電を送らせていただきたいと思います。

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2013.06.17

EZ-USB FX3+FPGAのデザインを更新しました

本日、EZ-USB FX3+FPGAのデザインを更新しました。

Fx3fpga

本日の更新点はファームウェア(*.img)と、DLLの更新です。

  1. 16MBytes以上のデータを連続してRead/Writeしても、途中で固まることがないようにした。
  2. USB2.0のポートに挿しても、ちゃんと動作するようになった。
  3. VisualCのランタイムDLLを不要にした。

です。順番に説明していきます。

sun

まず、1の件。今までのDLLでは16MB以上のデータを送受信するときに、16777216バイト単位に分割してデバイスドライバ(CyAPI)に渡してきました。しかし、CyAPIは16777216バイト以上のデータを受け取ると、動作が怪しくなるようでした。そこで、8388608バイト単位で分割するようにしました。なお、USB3.0 SuperSpeedで、Spartan-6ボードのDDR2 SDRAMに読んだり書いたりして、合計4TBくらいまで読み書きしてエラーが1回もないことを検証しました。

sun

次に2の件。USB3.0 SuperSpeedの高速化を行った際、USB2.0で動かないという犠牲が生じてしまいました。この点を解決し、USB2.0で接続した場合はUSB2.0の最高速度で動くようにしました。

Fx3usb2

つまり、USB3.0ならばOUT:270MB/s IN:360MB/sくらい、USB2.0ならばOUT:32MB/s IN:42MB/sくらいという、どちらの接続でも高速通信ができるようになったのです。

ファームウェアのどの部分を書き換えればよいかということは、ブログに書くのは大変なので、SlaveFifoNP1052.zipの中のソースコードをご覧いただければと思います。

sun

最後に3の件ですが、いままでのFX3用特電DLLでは、VisualCのランタイム(msvcr100d.dllなど)が必要でしたが、今回のDLLからは不要になりました。

更新された各種ファイルは、下記のURLからダウンロードできます。

http://www.tokudenkairo.co.jp/fx3/download.html

どうぞ、USB3.0の驚くべき速度をご堪能ください。

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2013.06.11

秋月の表面実装用USBコネクタ(ミニB)をはんだ付けしてみた

@marsee101さんが、秋月の表面実装用USBコネクタ(ミニB)ははんだ付けできるかという話をしていたので、実際に買って試してみました。

このUSBコネクタはMUSB-5B-NE-S175という型番で、Useconn Electronics Ltd.社のものだそうです。問題は、「端子が隠れていてはんだ付けができないかもしれない」ということ。

実際に手にとって見て見ると、確かにコネクタの裏に足があります。でもQFNパッケージのように完全に裏に生えているわけではなく、コネクタの上にわずかな空間があります。これは期待大!

Akiusb_1

基板の上に乗せたら、シールドの端子を1つだけはんだ付けします。はんだを熔かしながら、位置を微調整して、5本の端子の位置を正確に合わせます。

Akiusb_2

できるだけ細いはんだごてと、細い半田(有鉛に限る)を使って、どばどばとはんだ付けします。ショートしても構いません。動かなくても映らなくても結構です。

Akiusb_3

ピントがちょっと合っていませんが、こんな感じでブリッジしながらはんだ付けしました。

Akiusb_4

そうしたら、はんだ吸い取り線で余分な半田を吸い取ります。これでブリッジも解消できます。コツは、端子を温めるのではなく、はんだ吸い取り線を温めることです。

Akiusb_5

仕上げに、フラックス洗浄液を綿棒にしみ込ませて、拭き拭きします。

できあがり。

Akiusb_6

まとめ

  • このUSBコネクタはメッキがピカピカで、見た目はVery Good!
  • 端子の上に、こて先が入る隙間があるので、手半田で実装できないことはない。
  • 結構大変。HIROSEのUX60SC-MB-5ST (http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-05690) の方が楽だと思うけど、それほど難易度に差はありませんでした。
  • はんだ吸い取り線と、フラックス洗浄剤は必須アイテム

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2013.06.10

Artix-7ボードの出図

ようやくArtix-7ボードを出図できました!

それまでの開発の経緯を順次紹介します。

・6月7日(金) 夕方

従来のSpartan-6ボードで、VCCIOのBANKごとに異なった電圧を与えたいというご要望をいただいていたので、それを反映できるように、VIOを分けました。

Artix7_0607_viobank_4

意外と簡単にできたので、USBの接続も1.8Vにしてみました。そのおかげで、コンフィグROMも、JTAGも、みんな1.8Vになりました。ノイズと消費電力が減ることが期待できます。

Artix7_0607_vio_split

Bank0を1.8Vにすると、コンフィグ用SPI ROMも1.8Vにしなきゃならないが、1.8VのROMは種類が少ないのが困りものです。

・6月9日(金) 早朝

1.2Vと1.8Vもスイッチング電源で作るようにし、FPGAのアナログ端子をBGAの中央から引き出すことに成功しました。これでXADCが使えるようになりました。

また、DCジャックも極性統一コネクタにしました。なぜならば、EXPARTAN-6Tに12Vを加えて壊す事故が2回もあったからです。12VのACアダプタを誤って挿せないようにします。

それから、水晶発振器を乗せ忘れていたというのもあるので、それも追加しました。

Artix7_0609_morning_3

・6月10日(月) 未明

等長配線をして、保護素子をたくさん入れて、部品番号振りなおしました。

回路を作っていると、部品番号と部品の値がバラバラになってくるので、最後の段階で綺麗に振りなおさなければなりません。これが結構な手間です。

それから、シルクの位置を調整して、ようやくパターンが完成しました。

Artix70610morning

・6月10日(月) 夕方

ようやく完成です!

ピンヘッダにFPGAの対応するピン番号を入れ、その他もろもろの微調整をしました。

Artix7_0610_night


ところが、この土壇場で、FPGAとI/Oの配線が一本抜けていることに気が付いたり、DDR3のZQ端子を処理しわすれたりして、大慌てで修正しました。

無事、出図が完了し、来週の18日(火)には出来上がってきます。気力があればP板の倉庫に取りにいくので18日には基板を入手できるでしょう。

それから、Artix-7ボードの製品紹介ページを作りました。

http://www.tokudenkairo.co.jp/art7/

今後、様々な実験をしたら上のページに書いていこうと思います。

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2013.06.07

設計中のArtix-7ボードのDRCが通った

Artix-7ボードの設計を続けています。

Artix3d0607

一応、スペックをまとめておきます。

  • FPGA・・・XILINX Artix-7 XC7A100T
  • メモリ・・・DDR3 SDRAM 1Gbit  1333MB/sの速度
  • ROM・・・128Mbit 2倍速
  • USB・・・USB3.0 SuperSpeed。最高速度は360MB/s
  • 汎用I/O・・・2.54mmピッチのピンヘッダに64本 (差動30組)
  • その他・・・ユーザ用スイッチ1個、LED8個
  • USB3.0-JTAG搭載
  • 基板サイズ・・・72mm×51mm

FPGAは100kロジックセルで、たぶん500万ゲート規模でしょう。

6月5日(水)の未明の状態はこんな感じ。

Artix7_0605__morning

ざっくりとGPIOやらLEDが配線できました。GPIOは余裕があるかなと思ったけど、かなりキツキツ。あと1本の線すら通すことができません。

6月5日(水)の昼は、昨年の決算をしていたので開発はお休み。

6月5日(水)の夜。GPIOを手直ししたり、リセット回路を追加したり、そんな感じのことをしていました。

Artix7_0605_night

6月6日(木)は受託開発の案件をやったり、原稿を書いていたので開発はお休み。

6月7日(金)の昼。電源レギュレータなどの部品の選定を行いました。最近のスイッチング電源ICは、小型で素晴らしいものばかりです。DDR3用のVTT用レギュレータも超小型で良いものが見つかりました。

ついに全配線を通して、DRC(デザイン・ルール・チェック)を通しました。

Artix7_0607

一応、このまま作っても動くはずですが、シルクを直したり、配線をもう少し調整したいので、まだまだ作業は続きます。

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2013.06.04

Artix-7ボード設計の続き

EZ-USB FX3の使い方もわかってきたので、Artix-7ボードの設計のつづきを行っています。

Artix-7と、EZ-USB FX3と、DDR3 SDRAMを配置し、配線を通しました。

Artix7dev

6層をフルに使っています。coldsweats02

線幅/間隙 = 0.1mm/0.1mm、Via径0.55m、内層クリアランス0.4mmで設計しています。

結構きつーい!

Artixdev3d 

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2013.06.03

FX3評価ボードの紹介ページを作りました。

大変お待たせしました。ようやく、FX3評価ボードの紹介ページを作りました。

http://www.tokudenkairo.co.jp/fx3/

Fx3page

サンプルデザインの説明や、IPコアの説明APIの説明などたくさんのドキュメントも用意しました。

また、プログラムやFPGAのデザインをダウンロードページにまとめました。

どうぞ特電FX3ボードをよろしくお願いします。

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