3-1 パソコンによる計測インターフェース技術2

注意

• 2002年度とは一部内容が異なります
• 実験用パソコンの使い方を読みましょう
• Analog-to-Digital変換器とDigital-to-Analog変換器の実験では、 グラフ用紙を用意するか、 グラフ作成プログラムを使えるようにしておくこと。 実験用パソコンには、 gnuplotとMicrosoft Excel インストールされている。
• FPGAによる回路製作 (3〜4日目) では、論理回路の教科書等があると良い。

実験テキスト

1. 目的
   　マイクロプロセッサを用いた自動計測の ハードウエアおよびソフトウエアを理解する。
2. 実験原理
   　マイクロプロセッサにメモリ (RAM, ROM) や I/Oデバイス (スイッチ, LED, アナログ入出力) を接続する。 信号波形を観測して、マイクロプロセッサの入出力動作を理解する。 また、I/Oデバイスとの入出力プログラムを作成して、 制御プログラムの作成方法を理解する。
3. 学習
   
   1. コンピュータの構造と動作
      「アドレスデコーダを作って下さい」と言われて意味が理解できる方は、 1〜3を読み飛ばしてもかまいません。 CPU固有の信号線があるので、4は目を通しましょう。
      1. コンピュータの構成
      2. バス
      3. アドレス、チップセレクト、アドレスデコーダ
      4. 実験システムのバス
   2. 実験装置の概要
   3. makeとMakefile
   4. USBマイコンでのプログラミング
   5. Altera MAX+plusIIによるFPGA回路開発
4. 実験
   　()内は実験日程の目安である。
   1. 準備 (1日目)
   2. Analog-to-Digital (A/D) 変換器 (1日目)
   3. Digital-to-Analog (D/A) 変換器 (1日目)
   4. A/D, D/A変換器を用いた自動計測 (2日目)
   5. FPGAによる回路の製作 (3日目)
   6. FPGAによる入出力回路の製作 (3〜4日目)
5. レポート
6. 資料
   
   1. サンプルプログラム
   2. C言語におけるビット操作
   3. C言語関連リンク
   4. ASCIIコード表
   5. 実験用パソコンの使い方 MS-DOS編
   6. アドレスマップ
      2003年度実験第3のアドレスマップとは 一部異なります。 2002〜2004年度実験第1の アドレスマップと同じです。
   7. FPGAボードの測定用コネクタのピン配置
   8. ロジックアナライザ
   9. 7セグメントLED表示器
   10. FPGAのピン
7. 関連講義・実験
   
   1. プログラミング序論 (1年後期)
   2. 論理回路 (2年前期)
   3. 情報システム工学実験第1 (2年後期)
      • 3.ディジタル回路の基礎
      • 4.論理回路
      • 8.マイクロプロセッサの製作
   4. 計算機システム( 2年後期, 山根先生の講義資料)
   5. ディジタル電子回路 (3年前期)

(作成: 2002年10月1日, 最終更新: 2004年9月29日)