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2022.10.27

ネプコン名古屋へ行ってきます

気分転換に、展示会を見に名古屋までに行ってきます

Nagoya

ネプコンという展示会です。来年の1月に当社も出展したいと思っているので、その下見です。

やはり名古屋という土地柄か車関係が多いですね。

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2022.10.25

事業再構築補助金 交付申請時点での経費区分の変更について

事業再構築補助金の交付申請 でわからないことがあったので事務局に問い合わせてみました。

Q1 購入予定の機械設備の型番と金額が変わる場合、他の区分の経費から流用は可能か?

A1 可能。別紙1に記載し、事業計画の変更を行う。応募申請時の事業計画書に追記する形でも構わない。

Q2 その場合、12条の計画変更は必要か?

A2 計画変更は必要ない。計画変更というのは交付決定後に変更する場合のものであって、交付決定前だと事業計画の変更になる。ただし必ずしも認められるわけではない。

Q3 予算がオーバーしそうな場合は補助率を下げることは可能か?つまり1000万円の機械を購入する場合に補助経費を200万円にして自社で800万円負担することは可能か?

A3 可能。総額が超えなければよい。別紙1に記載し、事業計画書の変更はすること。

 

なるほど~。

つまり、計画変更というのは交付決定後の予算の使い道を変えることを言うようです。

交付申請時に予算の使い道を変更するのはOKだということです。ただし、事業計画書の変更が必要になるということでした。

交付決定前、交付決定後のいずれのタイミングでも予算の使い道は変更できるようですね。

ただし、必ずしも認められるわけではないということですが、やむを得ない事情ならいいんじゃないでしょうか。どういう場合かはすぐに思いつかないけど、発注先の会社が事業をたたんでしまったとか、でしょうかねえ。見積時より単価が上がったというのはダメなようです。

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2022.10.23

DFNパッケージのはんだ付け

SIP32408という極小パッケージのICを手はんだすることになりました。

Sip32408

絵で見るとはんだ付けは難しくなさそうですが・・・

Sipdigikey_20221023234301

実際のブツは非常に小さいです。

Sip1

このICを上の基板にはんだ付けするのですが、超難しいです。

リフローとかすれば簡単にできるのでしょうが、普通のはんだごてしか持っていません。

ちなみにヒートガンでやると、部品が小さすぎて吹っ飛びました。

 

どうやってはんだ付けしたかの手順を書き残しておきます。

① まずICの4つの端子にはんだを盛ります。※中央のパワーパッドには盛りません。

Sip9

② 下の写真のU50のところに乗せたいので、基板のパッドにはんだを盛ります。※中央のパワーパッドには盛りません。

Sip2

③ ピンセットで正確に位置を合わせて載せます。はんだごてでピンを温めると、フラックスが溶けて軽く固定されます。はんだが溶けているわけではないので固定は弱いです。

Sip3

④ はんだごての先に玉はんだを作ります。

Sip4

⑤ この溶融玉はんだを、部品と基板の隙間に押し当てます。(フラックスを溶かした反対側から)

Sip10

⑥ もう反対側も溶融玉はんだを押し当てて、気持ちではんだ付けします。ちゃんと付いているかどうかは不確かです。

⑦ はんだ吸い取り線の切れ端に新鮮なはんだを吸わせて「はんだ含浸線」を作ります。

Sip5

⑧ はんだ含浸線を部品と基板の隙間に押し当てて加熱します。ぐりぐりすると、熱い半田を含んだ細い銅線が隙間に入り込んではんだ付けしてくれます。

Sip8

イメージで描くとこうなります。

Sip11

こて先の入らない狭い隙間に、はんだ吸い取り線の銅線がバラけて入っていくイメージです。

 

こんな感じでやって勝率70%くらいでした。

メーカー推奨のパッド寸法はリフロー用に作られているので、手はんだでやるにはパッドの露出が少なくてやりにくいです。手はんだをする可能性があるならば、メーカー推奨パッド寸法+0.3mmくらい伸ばしておいたほうがよいと思います。

 

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2022.10.22

LatticeのMACHXO2を動かしてみる

基板ができたので、LatticeのMACHXO2を実装して動かしてみました。

Np1140_1

秋月のFTDI2232D基板をMPSSEにしてMITOUJTAGで接続。

Np1140_bscan

バウンダリスキャンでCPLDが見えました。これが見えると本当に安心します。特に初めて使うICでは本当に安心できます。

EXTESTでLEDを光らせて、とりあえず「生きていること」は確認。

Np1140extest

 

さて、Latticeの開発環境のDiamondというのをダウンロードします。

Diamondは使っている人が少ないのか、あまり情報がありません。

最初にハマったのはライセンスファイルの置き場所です。ライセンスマネージャのようなものが起動してライセンスファイルを指定しても、次の起動時にまた同じ画面になってしまいます。C:\flexlm\license.datに置いたら認識してくれました。

それからDiamondはリモートデスクトップでは動かないようです。会社のPCに入れたのを家から使うことはできません。

 

MACHXO2は内蔵オシレータを持っています。デフォルトは2.56MHzのようですが、設定で133MHzくらいまでいけるようです。

この使い方ですが、

component OSCH
-- synthesis translate_off
generic ( NOM_FREQ : string := "2.56" );
-- synthesis translate_on
port (
STDBY : IN std_logic;
OSC : OUT std_logic;
SEDSTDBY : OUT std_logic
);
end component;
attribute NOM_FREQ : string;
attribute NOM_FREQ of OSCH_INST : label is "2.56";

で宣言しておいて、

	OSCH_INST : OSCH
-- synthesis translate_off
GENERIC MAP ( NOM_FREQ => "2.56" )
-- synthesis translate_on
PORT MAP ( STDBY=> '0',
OSC=> clk,
SEDSTDBY=> open
);

でインスタンシエートすればいいようです。

それから、プリミティブを呼び出すおまじないは、

library machxo2;
use machxo2.all;

です。

周波数は2.08MHz~133MHzですが精度は±5%くらいで、2個のCPLDをならべてLチカすると周期がずれていくのがわかります。

OSCHの使い方は下記のドキュメントを参照してください。

https://www.latticesemi.com/-/media/LatticeSemi/Documents/ApplicationNotes/MO/MachXO2sysCLOCKPLLDesignandUsageGuideJapaneseLanguageVersion.ashx?document_id=48195

 

一番の懸念だったのは、PROGRAMやDONEなどのコンフィグ用端子をユーザI/Oとして使えるかどうかですが、結論としてはOKでした。

設定箇所はTools→SpreadViewの中のGlobalPreferenceにあります。

Globalconfig

デフォルトでCONFIGURATIONがCFGになっていて、内蔵ROMからコンフィグするのだと思われます。これをEXTERNALにしてMASTER_SPI_PORTを有効にするとおそらく外部フラッシュROMになるのだと思われます。

また、PROGRAMNやINITなどの使用はSDM_PORTの中にありました。

Prog

デフォルトではDISABLEになっているので、PROGRAMN、DONE、INITはユーザI/Oです。

 

結論を言うと、内蔵のフラッシュからコンフィグするようにすればPROGRAMN、DONE、INIT、SPI、I2Cの端子はユーザI/Oとして使えます。

また、JTAGの端子(TCK,TMS,TDI,TDO)はデフォルトではJTAG端子ですが、JTAGをDISABLEにすればユーザI/Oとしても使えます。ただし、JTAGをDISABLEにするとJTAGENという端子が出てくるのですべての端子をユーザI/Oにすることはできません。

最大のユーザI/O数は、全I/O数-1本か(JTAG DISABLE時)か、全I/O数-4本(JTAG ENABLE時)となります。後者のほうが使い勝手はよいでしょう。

このCPLDで謎だったのは、カウンタの値をwhen文またはif文でデコードするとカウントアップしなくなることです。

カウンタの値をレジスタにコピーして使うようにしたら問題は起きなくなったのですが、謎です。

もしかすると、内部で値を参照している出力信号に対して外部から誤ってLやHの電圧をかけてしまうと正しく動作しないのかもしれません。そういう間違いはしていないと思うのですが、高い電圧を扱う回路なのでそういうことが起きているのかもしれません。

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2022.10.21

機械設備が欲しい~

ICの真贋判定に光学検査装置というのを使う計画をしていたのですが、基板用の検査装置や産業カメラを何個も調べたのですが、どうもしっくりきませんでした。

基板用の画像検査装置をICの真贋判定に使うには正規品のサンプルが必要なのです。画像検査というのはどうしても正規品との比較になります。正規品が手に入らないのがIC真贋判定の難しさでもあります。それに画像検査装置でBGAのピンの数や、QFPのピンの曲がり具合を調べても、それが本物か偽物かを見分ける役には立ちません。

  

そんなとき、表面形状測定機というのをK社のホームページで見つけて、営業さんに問い合わせてみました。

すぐに、営業さんが連絡が来ました。

弊社を訪問したいということで、待っていたら巨大な箱を台車に積んでもって来ました。

デモをしてもらうと、まさに私が欲しいと思った機能が満載でした。

産業用カメラや基板用の光学検査装置を組み合わせて作ろうとしていた機能がすでに出来上がっている。ワンクリックで自動的に測定してくれる。この装置があれば、正規品がなくても偽造品や中古品を判別できるかもしれない。

 

しかし、めっちゃ高い。

事業再構築補助金の予算を組みなおして、他のものを全てグレードを下げてでも、この装置が欲しい。

そう思わせる機械でした。

 

最近思うのは、良い設備(機械)があれば、苦労してモノづくりとかしなくてもそれだけで仕事になる。

よい設備を並べれば、頭を使わなくても食べていけるんじゃないかと思う次第です。

 

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2022.10.20

PCBgogoから基板が届いた!

PCBgogoに発注していた基板が届きました!

24時間コースにしたから18日に届く予定だったのが、なぜか出荷が遅れて18日に出荷。24時間コースの特急料金が無駄になりました。

そして19日届くかと思ったらDHLが関税をかけたようで受け取り時に料金が発生してしまい受け取れず。

結局、受け取りは20日になりました。

プリント基板は本来は関税がかからないそうなので、関税の還付ができるかどうか税理士さんに相談したら、DHLが間違って関税をかけたのだからDHLに返還請求するのがよいとのこと。なるほど。

さて、届いた基板がこちらです。

Np1140

中国とのことで心配はしていましたが、そんなに悪くありません。基板の精度や質は機械が決めるのでしょうから、よい設備を使っているのでしょうね。

さて、頑張って実装していきます。

 

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2022.10.14

基板設計中~

昨日の基板設計の続きをしています。

Pcb2

ひとまず1cch分は完成

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2022.10.13

Lattice CPLDの実験基板

LatticeのCPLD、MACHXO2がどうやって動くのかを確かめたいので、実験用基板を作っています。

Pcb1

万能基板でもいいのですが、JLCPCBというところに発注すれば激安で作れそうなので、基板にしてみます。

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2022.10.12

BGA324ピンは何層で引き出せるか?

BGA324ピン(0.8mmピッチ)の引き出し基板が何層で作れるかが気になって眠れなくなったので、設計してみることにしました。

単純に外側から引き出していくと8層必要だったのですが、中央部分の通路(?)から4本引き出せるのと、角のところから1本引き出せるので、結果的には4層で引き出せました。

TOP層は、真ん中に通路を開けて対角線方向に引き出すのがポイントです。

Bgatop

内層1は外側のViaと中心のViaを攻めます。

Bgamid1

内層2はその次のViaを攻めます。

Bgamid2

最後に取り残したViaをBOT層から引き出します。

Bga_bot

配線リソースは完全に使い切ったわけではなく、おそらくあと12本程度は引き出せると思います。

通常の6層基板(配線4層+電源2層)でも、シグナルインテグリティを考えなければ全ピンにアクセスできるということがわかりました。

 

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2022.10.11

LatticeのMACHXO2の使い方を調べる

秋月に売られているLatticeのCPLD、MACH XO2の使い方を調べています。

MACHXO2のアーキテクチャはXILINXのFPGAとだいたい同じようです。

しかもALTERAのMAX2のようにクロック発振器内蔵だし、Mach XO2のHCタイプは内蔵レギュレータが入っていて、VCCから1.2Vを生成してくれるようです。

だから単一の3.3Vで動きます。まるでXILINX FPGAとALTERAのMAXを足して2で割ったような使いやすさですね。

 

汎用I/Oと専用ピンの切り替えは論理合成時に「フィーチャー行」という設定で行うらしいということはわかりました。

INITやDONE、JTAGENB、PROGRAMnまでも汎用I/Oにできるようです。

JTAGをDISABLEにするとJTAGENBが有効になってTDI等をユーザI/OとJTAGとで切り替えられるようです。

Lattice

データシートを読んだだけではよくわからないのですが、フィーチャー行でJTAGをDISABLEにすると、JTAGが使えなくなるわけではなくてJTAGENという端子が有効になって、JTAGENをdisableするとTCK,TMS,TDI,TDOの端子が汎用I/Oになるようです。

フィーチャー行でのJTAGをenableにすればJTAGENBはただのI/Oになって、TCK,TDI,TMS,TDOはただのI/Oになると思われます。

 

内蔵ROMからコンフィグするモードにして、PROGRAMもSPIもI2Cも無効にしたら二度と書き換えられないのか、それともJTAG使えば何とかなるのかとか、疑問が尽きません。

実験してみるしかなさそうですね。

 

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2022.10.10

日帰りで日光旅行

日光に行ってきました。

華厳の滝→中禅寺湖→東照宮の鉄板ルートです。

Toushougu

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2022.10.07

画像検査装置を選ぶ

半導体真贋判定サービスを行うにあたって、画像検査装置を購入しようとしていました。

ピンの曲がりや、傷、汚れなどがわかるかなと思っていたのですが、どのメーカーさんも良品との差分の比較でないとわからないという回答でした。

そりゃそうですよね・・

比較しないと、目の前にある1個のICが本物か偽物かを見分けるのは無理ですよね。

 

自動的に機械が本物偽物を判断するのはあきらめて、高精細な写真の撮影と3D形状の測定を行ってくれる光学検査装置の導入して人間が判断するという方向に変えていくことにします。

リサイクルICだと半田のカスが付いていたり、正常な製造過程では付くはずのプレス痕が平らに均されてしまっている可能性があるから、そういうのを見分けられるようにしたいと思います。

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2022.10.05

東大の学術専門職員に就任しました

突然ですが、10月から東京大学先端科学技術研究センター 稲見・門内研究室の学術専門職員に就任しました。

FPGAの設計をしたり学生さんの回路設計を手伝ったりデバッグなどをすることになると思います。

学生さんたちの若いパワーに負けずに頑張っていきたいと思います。

Gaku

さて、学術専門職員って何かということなのですが、規約を読むと「大学と雇用関係」がある教職員で、「外部資金で雇われていて」「非常勤」な者であるようです。

なお、大学の予算(運営費交付金)で雇用されている教職員は教授、准教授、助教、講師など職名の前に何も付きません。「特任~」が付く教職員は競争的な外部資金で雇われていることを意味します。雇用関係がない教職員は「客員~」が付きます。

特任の中でも、特任教授~特任講師は外部資金で雇用関係のあるフルタイムの教職員で、パートタイムだと学術専門職員になります。

まとめると、学術専門職員とは、外部資金を財源として東京から雇用されるパートタイムの教職員ということになります。

 

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2022.10.04

ZYNQで実用的なシステムを構築するための本の発売開始

同人誌「ZYNQで実用的なシステムを構築するための本」の紙の本の販売を始めました。特電オンラインショップからご注文いただけます。どうぞよろしくお願いします。

Zynqbook_20221015011101

販売ページはこちらです。

https://www.tokudenkairo.co.jp/quote/detail.php?pid=90

どうぞよろしくお願いします。

以下、販売ページから説明文を引用

筆者は8年前からXILINXのZYNQというFPGAを使ったシステムの開発を行ってきました。その際に日々得られた新しい発見をブログに書き綴ってきましたが、この本はその8年分のブログの集大成です。また、2018年に発行した小冊子「ZYNQのLinuxが動くまで」の内容を統合し、最新のLinuxカーネル5.15とUbuntu Linux 18という組み合わせでリッチなZYNQ Linuxシステムを構築する手順を紹介しています。

Linuxの構築方法だけではなく、計測器などの実用的な組み込み機器を作るための、内蔵ペリフェラルや外部ペリフェラルの使い方についても解説しています。

第1章 Linuxとシステムの構築

FSBL、U-Boot、Linuxカーネル、デバイスツリー、カーネルモジュールの構築方法を解説し、Ubuntu 18をインストールする方法やUSB WiFiを使う方法まで紹介します。

第2章 オリジナル回路とLinuxのインタフェース

Linuxからコントロールされるユーザ回路をPLの中にをどのように作ればよいかの概要を説明します。

第3章 これがZYNQの実力だ!

ZYNQの実力を測るため、さまざまなベンチマークや速度の測定を行います。

第4章 内蔵周辺I/Oの使い方

ZYNQ内蔵ペリフェラルの秘密を解き明かします。

第5章 外付け周辺I/Oの使い方

外部ペリフェラルの使い方を解説します。

第6章 あまり使われていないすごい機能

ソフトウェア修正機能や低消費電力モードについて解説します。

第7章 いろいろな実験

Jupyterのインストールや、systemdの使い方、ZYNQのシステムの中からboot.binを書き換える方法、VPNを使う方法など、いろいろな実験を紹介します。

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2022.10.02

ZYNQの同人誌が100冊届いた

プリントパックさんに注文していたZYNQの本が100冊届きました。本文128ページフルカラーです。重い~

100satsu

オンデマンド印刷だとは思うのですが、老眼にはルーペが必要なくらいの解像度が出ています。

Nakami

印刷は綺麗だしインクもいい匂い。これを明日の午前中必着で技術書典の事務局に送ります。

この本は特電オンラインショップで販売する予定です。

1冊2,000円ですが、本だけ買うと送料が900円と高くなってしまうため、もう少し安くなるようにシステムの更改をします。

販売開始までもう少しかかります。

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