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2006年4月

2006年4月30日 (日)

つれづれ

ひょんなことから、PS3のプロセッサとして名の通っている、セルについて聞く機会があった。

ニュースサイトなどで聞く話は、やれ4GHzだの、200数十FLOPSだの、9個のプロセッサが1つのチップに載っているだの、完全に向こう岸の話だったのだけど。

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いざ話を聞いてみると、9個のプロセッサというのは、実際には1個の64ビット版PPC+8個の専用プロセッサだとか。
で、その1個のPPCで、linuxが動いていて、開発はgcc環境で動かしているとか。
専用プロセッサのためには専用アプリが必要とか。linuxはコンソールとして動くのだな...

いわゆる、最近のマルチコアプロセッサのように、各々のプロセスやスレッドが複数のプロセッサに割り当てられるわけではなくて、時間のかかる処理を、たくさんぶら下げたサブプロセッサで(うまく)処理してくださいというものらしい。
汎用のアプリケーションを動かす、超高性能プラットフォームではなくて、性能を引き出すためにはハードウエアレベルを意識したプログラミングやシステム設計が必要なのだな。
用途を選びそうだな...まさしくゲーム用とか向いてそうだ。

画像処理や暗号処理みたいな、汎用プロセッサ+ASIC(やFPGA)でやってたようなものの置き換えをターゲットにしているそうだ。なるほど。

夢のような話は、webのどこでも拾えるのだけれど。
開発環境は、linux+gcc+エクリプス、とか生生しい話は非常に面白かった。
処理能力は普段の自分の範囲からするとトンデモないオーダーなのだけれど。

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2006年4月29日 (土)

剛性

駆動ブロックの部品に、ジュラコンのスペーサーを使っているのだけれど、無理があるようだ。

締め付けていくとスペーサーが変形してしまい、ギアのかみ合わせが悪くなってしまう。
変形しない程度に締めると緩んでしまうし、場所的にネジロックは使いたくないところ。

仕方ないので、定番の黄銅製に変更するか...
重くなるけれど、いたしかたなし。

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2006年4月28日 (金)

駆動ブロック仮組み

今日は、所用で休みをとって外出。

帰宅後、駆動ブロックを仮組みしてみる。
やはり素人工作。加工寸法がぴったり出てないのは、いかんともしがたい...
ギアのかみ合わせが悪い。水平が出てない。基板と路面のクリアランスがあんまり。等々...
ここからヤスリ片手に、各所ぴったり合うように調整していくのだが。

やはり、プラスチックの加工をやってもらえるところを探すか、自前でCNCを稼動させるべきか...
マウス、特に2輪マウスであれば、2足歩行ロボットなどに比べると、機構部分はほとんど無いに等しいのだけれど。
軽くてシンプルな構成のマウスを作ろうとすると、どうしても独自に加工の必要な部品が出てくる。

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全体像があらかた見えてきた。家族にはおおむね好評の様子。
ちゃんと走ればいいのだがね...

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調整代を、ほとんど残してないL/Oなので、調整難航。

モーターがぎりぎり低く置かれているので、これ以上ロードクリアランスをとろうとすると、モーターのケースがメインボード(上のパターン)にあたってしまう。
4箇所あたるうちの、1箇所だけパターンがあって削れない...

現状で、どうしても成立しないようなら、駆動ブロックを裏返して取り付けてみよう。
モーターが車軸より高い位置に来るようになり、重心高は上がってしまうが、ある程度はロードクリアランスを確保しないと、思っている挙動をしなくなる気がする。

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2006年4月27日 (木)

基板改修

新ネタ回路は、パターンカット/ジャンパを施して動作チェック。
今度はうまく行っているようだ。
実戦でも使えるといいけれど。
モーターのノイズで使い物にならないかもしれない。

備忘録:ゲイン設定抵抗470Ω

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反対側のゲートドライバの部品取り付けも終了。
今日はここまで。

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インターフェース誌を購入。
ここ数年の春の企画にならい、7144基板が付いている。インターフェースに付くのは初めてだそうだが。

7144は使ったことがない。
いつもの7145と同じで、ピン数が少ないだけだろうと思っていると、パッケージの厚みも違うのに気づいた。
そういや、0.65ピッチの112ピンって、厚み3mmくらいあるんだよな。

1450円で買えるsh2ボードということで購入してみたけれど、さて何に使おうかな。

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2006年4月26日 (水)

今日の作業

今日は、反対側のゲートドライバ、ではなくて、思い立って新ネタの秘密回路を半田付け。

動作確認をすると、どうも変。
パターンを追うと、信号のペアを間違っている...
早速やってしまった。

修正は部品があらかた付いてからにしたほうがよさそうだ。
先に、他の回路の組み立て&チェックを進める。

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2006年4月25日 (火)

PWM波形確認

ゲートドライブ回路を右側だけ半田付け。

昨日作った、任意のデューティの波形を出せるコマンドを使い、デッドタイムはどのくらいになっているかオシロで実測する。
ゲートドライバの出力端子で上下の波形を比べてみると、だいたい50~60ns程度デッドタイムがあるようだ。
問題ない(ように見える)。

ゲートドライバのデータシートによると、この方法で200nsecくらいまではデッドタイムが作れる筈だけれども、まあこのあたりで十分か。

PWMの分解能が40nsecなので、デューティを0%にしたいときでも、CPUからの出力を完全に0%にする必要はない。
1LSB デューティまで絞れば、ゲートドライバの波形は変化しなくなる。
難しい(?)デューティ0%を避けて通れる。

これも大体狙ったとおり。

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左側も半田付けして、ゲートの波形が問題ないようであれば、FETを半田付けしよう。
今日はここまで。

ちなみに、ゲートドライバはUCC37324、MOS-FETはIRF7509の組み合わせ。
デッドタイム生成とPWM波形分配は、ロジック+RC時定数回路で生成してます。

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2006年4月24日 (月)

本日の作業

コンソールが動き始めたので、作業ペースが少し上がる。

モーター用のPWM波形がCPUから出力されることを確認。
クロックは25MHz。PWM周期は50usec。分解能は1/1250。

以前書いたけれど、タイマーのレジスタを更新するタイミングは、カウンタの動作と同期していないとまずい。
具体的は、PWMの周期コンペアマッチで割り込みをかけ、その中でレジスタを更新する。

しかし、shは割り込みがそんなに速く無さそう(H8とかよりは速い)なので、DMAを使うのがいいような気がする。まだ試したことはないけれど...


次は、ゲートドライブ回路を組んでみて、デッドタイムの設定をしてみる。

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2006年4月23日 (日)

ソフトウエア作業

プログラミングではなくて、ソフトウエア作業。

デバッグコンソールを作っているのだけれど、もっとも新しいsh用のコードは、シリアル受信割り込みを使っていたり、デバックコンソールからのコマンド入力の解析が力技だったりとか、いろいろ直すべきところがある。
以前、SDカードの読み書きテストをしていたソフトがベース。

その後、armに移行してから作った物のほうが、なにかと扱いやすい。
こちらのほうをもとに、移植作業中...

気が急いて、実際にセンサやモータを動かす部分を作りたくなるものだけれど、こういうところの作りこみをしっかりしておくと、のちのち効いてくる筈。
マウスのソフトは長期戦なのだ。

ハードやソフトの動作検証も、専用コマンドを使って出来るように考える。

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今回は、FETの駆動ロジックをまったく新しくした。
デッドタイム生成は、アナログな回路で実現。
タイマーはshに入っているものだけで遣り繰りとした。

こいつが、うまく意図通りに動くか試してみなければならぬ。

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某所に今風なブツの絵が。どうしたことか?
まさかヤル気になられたわけではないでしょうが...

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2006年4月22日 (土)

全国大会

今年の大会は、長井市ということで発表になったようだ。
山形の大会は一度も行ったことがないが、今住んでいるところからはだいぶ遠い...

都内であればベースキャンプがあるので、複数日程もそんなに苦ではないのだが。
行くとなると、金曜~月曜の4日間の日程になりそうだ。

それ以前にそもそも、参加するに足りるようなマウスを仕立てなければならない。
中部地区の大会に参加することを目標に進める。

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基板はテストコードが動き始める。

モニタ用のLEDの輝度がばらついている...
ポートによって、実質のドライブ能力が違うのか。

基板アートワークが大体できた後に、LEDを押し込んだ関係で、配線しやすい所優先で、あまっているポートに適当につながっていて、結果、各々ばらばらなポートにつながることになっている。

仕方ない。
気にしなければいい程度のことなので、このまま進める。

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2006年4月19日 (水)

毎日こつこつ

ようやくのことで、ボードに火を入れる。
安定化電源で7.5Vを接続。

ブートモードで、FLASHツールとのシリアル通信を確認。
問題なし。
ま、いまさらだけれど。


次は、新作のMOS-FETドライブ回路や、センサ回路のバイアスコントロールなどを評価する予定。

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OSコン到着

高さ6mm、リード間5mmのコンデンサ到着。
これでようやく全部そろったか?

060418

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そういえば、基板の裏面のネジ穴の皿モミを忘れている。

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2006年4月16日 (日)

つれづれ

一応の収拾はついた様で、今日は自宅。
自らをニセ者と名乗って回避は、いかがなものか..くれぐれもよろしくお願いします>現地

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各公式イベントや、各種立ち上げ加速時期も一段落し、そろそろ活動再開の感じ。

今年、それ以降のマウスについて考える。

経験的に、マウスは加減速性能に比べ旋回性能を上げるのが難しい感じがしている。
軽いマウスのほうが、このバランスが改善されるように感じるので、なるべく軽くすべく検討している。

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しかしここに来て、スラローム旋回時の速度の領域が、1.3~1.5m/sあたりがターゲットとなってきている。

従来のレイアウトでは、この領域は難しいのではないかと思う。
2輪差動マウスで、左右の駆動力の差で旋回させるとか、操舵輪を追加し、スリップアングルをつけて旋回力を発生するような方法では、なかなか曲がりきれないような気がする。

去年の大会のDVDを見ていると、上位のマウスが最短走行で失敗する場合、旋回中のアンダーステアで壁に接触していることが多いようだ。

もはや、幾何学的に左右の回転数差がいくらだから、半径いくらで旋回とか、ステアの切れ角が何度だから、ということは破綻し始めているような気もする。
ジャイロセンサ搭載が必須になっているあたりも、それを裏付けているかのようだ。

コンサバな従来の方法でないとすると、現実的なのは吸引で路面に張り付くくらいか....

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とはいえ、いろいろ考えて、今年のマウスでは別のアプローチで行ってみようかと思い、新型を製作している。
実車のように減速時にオーバーステア傾向にして旋回しやすくし、加速時にはアンダーステアになるような形にして、すばやく加速状態に移れるようにできないものか。

従来のマウスとは別の方法で、ヨーモーメントを発生させることを妄想する。

これを2輪差動マウスで実現するには...

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2006年4月14日 (金)

夜桜

近所の桜の名所に、夜桜見物に出かけた。
ライトアップされて、幽玄な趣だ。
花見で宴会という感じとも少し違うかも。

060414

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花見中に、電話で呼び出し。
今日は、朝4時半出発の羽目に。
首尾は一勝一敗。
帰宅は夜9時。

一応、収拾はつけたものの、見届けのために明日も遠出の予定。

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2006年4月 5日 (水)

OSコン発注

欠品、というか紛失してしまったコンデンサを発注。
納品は2週間後とのメールが来る。

モーター電源用で背の低いタイプ。
高さ6mmのラジアルリード品。
これが基板上で一番背の高い部品。
機体の低重心化を進める。

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今日からまた出先。

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2006年4月 4日 (火)

作業

CPUの動作確認をするために、最低限の部品を取り付けて、電源を入れられるようにする。
大体できたのだけれどモード切替スイッチを取り付けてしまうと、基板が洗えなくなってしまう。
うーん、どうしたものか。

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部品がほぼそろったので、重さを量ってみると約110g。
やはり100gの壁は厚い...

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03Bで使った、OSコンの低背品の残りを探すが見当たらない。
引越しを2回もやった影響か?

以前、RSで買ったはずなのだけれど、今のカタログを検索しても出てこない。
扱いをやめてしまったか。
困った...と思っていると、メーカーから直接通販してくれるようだ。
http://www.sanyo.co.jp/compo/os-con/2001oscon/mailto.htm

納期は2~3週間。
いまどきの通販事情からすると、ずいぶんのどかな感じもするけれど、
手に入るなら、贅沢も言ってられない。
さっそく手配。

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2006年4月 1日 (土)

MCP809

電圧監視ICの定番として、MCP809をよく使うのだけれど、これではまった...
SOT23のパッケージで小さく、値段も安く、電圧もいろいろ設定されているので、使いやすく感じている。

3.3Vのラインに、3.0V設定のを入れたのだけれど、電源に過電流が流れ、3端子レギュレーターで電流リミットがかかる。
そのときの3.3V電源ラインの電圧は1.8Vほど。
電源ラインがどこかでショートしている風でもなし。なんだコリャ・・?

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MCP809というICは、ナショセミとマキシムから出ている。
しかし、この2つはパッケージは同じなのに、ピン配に互換性が無い。
ヒドイ...

基板はナショセミので描いていて、取り付けたのはマキシムのだった。

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どうしてもわからないとき、自分は結構乱暴な方法を使う。
ワンチップマイコンなどは、割と丈夫なので、炎上さえしなければなんとかなることが多い気がする。

安定化電源を使い電流制限を掛けて、とりあえず熱的に壊れないようにする。
全体で100~200mAくらいなら、まあ素子を燃やすほどのパワーにはなるまい。

この状態でしばらく置き、発熱している部品を探る。
このとき指先で触ってみても、発熱はわずかなのでなかなかわからない。
精密な非接触温度計とかあるといいのだろうけれど、あごとか頬で基板に触れるとわかりやすい。

油断していると、思いがけず温度が上がっていて、驚いたりする。

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こういう状態でレギュレーターICが発熱しているのは当然なので、他をあたる。

今回はリセットICがほんのり暖かくなっていて、なんでリセットICが?という感じだったのだが。
データシートをにらんでいても、なかなか気づかなかった...

ピン配置を見比べフットプリントに対して120度回して、むりやり半田付け。


こういったものの発見は、なかなか難しい。
世間の人が、どうやってデバッグしているのか興味があるのだけれど...どうやってますか?

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