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AoiSaya が 2021年12月11日01時40分04秒 に編集

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(CERN-OHL-P 2) CERN Open Hardware Licence Version 2 - Permissive

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SPI to 8080-system bus bridge using GreenPAK. (緑豆壱拾漆號) # はじめに SPIをパラレル変換したいなぁ。でもそんなIC手元にないし、探してもちょうどいいのはなさそう。 運良く見つかっても、機能が多すぎて使いこなせないかも。 それに買うのは時間もお金もかかる。 はんだづけだってめんどうだし、モジュールなんて売ってない。 そうだ!DIP版GreenPAKでつくってみよう。 これからはハードウェアも欲しいときに自作する時代かもしれません。 ## 動作 SPI信号を8080-systen 8bitバス形式に変換します。 リード及びライトが可能です。 # 部品一覧 部品名 | 型番等 |数量| 備考 --- | --- | --- | --- GreenPAK|SLG46826V-DIP|1|Dialog直販で購入 # 設計方針の検討 まず、SPIフォーマットと8bit BUSフォーマットの間の基本的なタイミングチャートを検討しました。 8bit BUSフォーマットではライトとリードが可能です。また、LEDパネルにアクセスしたかったので、アドレスをライトしてすぐリードする使い方も想定されます。そこでタイミングチャートを3種類作成しました。 ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/93d7fc64ca05e5bee6bb099a1e4b3daddf49e8bd/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f30383562623466332d343530612d343164632d393963622d6164373366646533326230382f36333239363130372d363137312d343732392d623137352d353438383238663837656630/) ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/ea435823479c5d82ff902a92ca7b4841fe1ae008/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f30383562623466332d343530612d343164632d393963622d6164373366646533326230382f32333638656263352d336235632d346331622d393932662d363330303433383438393137/) ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/84678e23d0691ebfa2acc2acaa2862d5389281af/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f30383562623466332d343530612d343164632d393963622d6164373366646533326230382f34326163363431612d353232612d346561662d626533302d393765366531376530366162/) # GreenPAKの設計 GreenPAKはCPLDのようなプログラマブルデバイスです。汎用ロジックIC数個で組めるような回路の置き換えに適しており、簡単な回路がこれ一個で実現できます。今回はDIP版であるSLG46826V-DIPを使いました。 回路図とピン配を示します。 ![回路図](https://camo.elchika.com/cf807465c49b5ce652f400d54bb624030afaee8f/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f30383562623466332d343530612d343164632d393963622d6164373366646533326230382f63613563626435332d626536342d343230642d623733352d316439363664363935336531/) ![ピン配](https://camo.elchika.com/31f1f6f686135e7cdd02cb347e90a3d1566e32d3/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f30383562623466332d343530612d343164632d393963622d6164373366646533326230382f39383039636462662d353664322d346235332d393862392d346238393938326530636133/) ## 回路の説明 回路図の上に並んでいるのが、ライト用のシリパラ変換回路です。 Dフリップフロックが直列につながっており、最後は3個分のフリップフロップをPipeDelayで代用しています。 また、SS入力がHighの時にリセットされるようになっています。 中段がリード用のパラシリ変換回路です。2入力マルチプレクサをツリー状につないで、カウンタを使った選択信号によりMSBから順にMISO端子に出力するように構成しています。 下段の回路が8ビットバスのRXWやRDXを生成する回路で、PGENを使ったタイミング回路とゲートにより信号を生成しています。また、リード時以外はMISO端子をHi-Zにする信号も生成しています。 ## モジュール化 DIP版のSLG46826V-DIPは購入時に最初から足がついています。 設計をI2Cで書き込むだけで、基板設計もはんだ付けも一切省略してオレオレモジュールが作れてしまいます。 ブレッドボードにさして書き込んだら、すぐにマイコン用インタフェースとして使えます。 ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/62a8accdd59055a5da99920ae88a7a4f54124e09/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f30383562623466332d343530612d343164632d393963622d6164373366646533326230382f62623637633435322d363034322d343561372d386666632d643337323562333766386537/) # おわりに 誰でもお試しいただけるように設計データをGitHubに公開しています。 https://github.com/AoiSaya/GreenPAK_SPI2BUS オレオレモジュール作成のご参考になれば幸いです。 今回は既存のICをマイコンでたたいて動かすような記事ではなく、このまま販売できそうなハードウェア作品としてのオレオレモジュールの作成についてご紹介しました。 この設計を書き込んだDIP基板を本当に販売して欲しい方がいらしたらご相談ください。

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