Upload
others
View
0
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
HIDETHIDETHIDETHIDET
有限会社有限会社有限会社有限会社 ハイデットハイデットハイデットハイデット
〒243-0432 神奈川県海老名市中央 3-4-22 908 TEL 046(233)3439
HPC-132
取扱説明書
PC104 バスモジュール
ARM Cortex-M4F CPU ボード
rev.1.1
HIDETHIDETHIDETHIDET
はじめにはじめにはじめにはじめに
このマニュアルは HPC-132 の概要等について説明しています。各 LSI についての詳細は必要に応じて
各メーカのデータシート、ユーザーズマニュアル、リファレンスマニュアルなどを参照してください。
ハードウェアの不具合に関しましてのサポートはいたしますが、RTOS を含めたソフト面のサポートは基
本的にはしておりません。
【注意事項】
(1)本書の内容に関しては将来予告なしに変更することがあります。
(2)仕様範囲内において、使用部品、回路図など予告なく変更する場合があります。
(3)本書の一部または全部を無断で転載することは禁止いたします。
(4)本書の内容については万全を期して作成いたしましたが、万一ご不審な点や誤り、記載もれなどお
気づきの点がございましたら、当社技術部にご遠慮なくお申しつけください。
【本ボードご使用上の注意事項】
(1)本ボードは、静電気および衝撃などに十分注意して慎重にお取扱いください。
(2)外部入出力電圧、電流は、定格値を越えないよう注意してください。
(3)コネクタの向き、ピン番号の誤りに注意してください。
(4)本ボードの改造及び、その使用にともなった弊害につきましては、当社は一切の責任を負いかねま
す。
(5)人体に危害を与えたりする恐れのある用途や高い信頼性が要求される用途には使用しないでくださ
い。
【凡例】
(1) 不定数値の表記は、xで表してます。
(2) 数字の表記で16進数は、xxxxh で表してます。
(3) ローアクティブの信号は、信号名の前に小文字のnをつけてます。
(4) 入出力記号は、I=入力、O=出力、I/O=入出力を表してます。
i
HIDETHIDETHIDETHIDET
目目目目 次次次次
目 次.................................................................................................................................................................................................................................i 1. 概要........................................................................................................................................................................................................................ 2
1.1 製品概要...................................................................................................................................................................................................... 2 1.2 特徴................................................................................................................................................................................................................ 2
2. 仕様一覧 .............................................................................................................................................................................................................. 3 3. ブロック図............................................................................................................................................................................................................. 4 4. 基板外形図 ......................................................................................................................................................................................................... 5 5. メモリーマップ ........................................................................................................................................................................................................ 6
5.1 LOCAL ................................................................................................................................................................................................................ 6 5.2 外部のメモリマップ........................................................................................................................................................................................ 7
6. 端子設定 ................................................................................................................................................................................................................. 8 6.1 CPU 端子表の設定 ..................................................................................................................................................................................... 8 6.2 外部割込み設定一覧..........................................................................................................................................................................11 6.3 その他の設定条件...............................................................................................................................................................................11
7. 仕様 .........................................................................................................................................................................................................................12 7.1 CPU ................................................................................................................................................................................................................12 7.2 外部メモリ ..................................................................................................................................................................................................12 7.3 RTC(リアル・タイム・クロック) .............................................................................................................................................................12
8.インターフェース..................................................................................................................................................................................................13 8.1 PC104bus インターフェース .................................................................................................................................................................13 8.2 シリアル・インターフェース ..................................................................................................................................................................15 8.3 USB・インターフェース...........................................................................................................................................................................16 8.3.1 USB Device.........................................................................................................................................................................................16 8.3.2 USB Host .............................................................................................................................................................................................16 8.4 イーサーネット・インターフェース ....................................................................................................................................................17 8.5 microSD インターフェース..................................................................................................................................................................18 8.6 I2C インターフェース............................................................................................................................................................................18 8.7 LED インターフェース..............................................................................................................................................................................19 8.8 スイッチ入力インターフェース............................................................................................................................................................19 8.9 JTAG インターフェース...........................................................................................................................................................................20
9. 外部コントロールレジスタ ...............................................................................................................................................................................21 9.1 割込みマスク............................................................................................................................................................................................21 9.2 割込みステータス ...................................................................................................................................................................................22 9.3 Watchdog マスク......................................................................................................................................................................................22 9.4 Watchdog ステータス.............................................................................................................................................................................22 9.5 Watchdog ストローブ..............................................................................................................................................................................23 9.6 CPLD のバージョン ..................................................................................................................................................................................23
10.スイッチおよびジャンパの機能..................................................................................................................................................................24 10.1 動作モードスイッチ(SW1) .................................................................................................................................................................24 10.2 ユーザー開放ディップスイッチ(SW2)...........................................................................................................................................24 10.3 JTAG 接続切り替えスイッチ(SW3).................................................................................................................................................24 10.4 RESET スイッチ(SW4) ..........................................................................................................................................................................25 10.5 NMI スイッチ(SW5)...............................................................................................................................................................................25 10.6 ジャンパピン(JP1) ..............................................................................................................................................................................25
HIDET - 2 -
HPC-132 設計仕様書(X1GS15002A1)
1111.... 概要概要概要概要
1111....1111 製品概要製品概要製品概要製品概要
本製品は MPU に SPANSION 社の ARM Cortex-M4F S6E2C28H (200MHz)を搭載した
PC-104busの CPU モジュールです。
S6E2C28Hプロセッサは 1チップに 32bit の ARM Cortex-M4F コア、内蔵 FROM/SRAM、外部メモリ
インタフェースおよびイーサーネット 10/100Base-Tx、USB Host/Device、SD インターフェース等を集積し
たインテグレーティッド・プロセッサです。
「HPC-132」は、この S6E2C28H を搭載し Ethernet 1ch、RS232C 1ch、USB 2ch、RTC、microSD カードイ
ンターフェースおよび PC-104bus インターフェースを装備した鉛フリー対応基板でローコストな CPU モジ
ュールです。
1111....2222 特徴特徴特徴特徴
● ARM Cortex-M4F S6E2C28H (200MHz)搭載
● 1Mbyte の FROM/256Kbyte の SRAM 搭載(CPU 内部に組み込み)
● メインメモリは 8Mbyte搭載 (外部 SRAM/ON BOARD)
● USB2.0 Host/Device 各 1ch搭載
● イーサネット「10BASE-T/100BASE-TX」 1ch 搭載
● 非同期通信(RS232C) 1ch 搭載
● microSD カード搭載
● ウオッチドックタイマー搭載
● RTC 搭載
● バッテリーバックアップされた SRAM(32Kbyte)搭載
● PC-104bus 準拠
HIDET - 3 -
HPC-132 設計仕様書(X1GS15002A1)
2222.... 仕様一覧仕様一覧仕様一覧仕様一覧
CPU
S6E2C28H (SPANSION):200MHz
144pin LQFP
Main Memory
R1WV6416RSA-5S
(または同等品)
D16 8Mbyte ON Board(+3.3V/SRAM)
(4Mbyte×16)×1 48pin TSOP
アクセス速度:55ns
System ROM
1MB
D32 1MB Flash ROM 内蔵
データ RAM 256KB
D32 256KB SRAM 内蔵
シリアル ROM
AT24C04N-10SU-2.7 (ATMEL )
EEPROM(512×8) 512byte
RTC+NVRAM
M48T37V (STmicro)
(バッテリバックアップ)
D8 NVRAM(32K×8) 32Kbyte
SOH44
主機能
Watchdog Timer
Timeout 1s(min)
SD Card
microSD D4 microSD Cardコネクタ
Serial I/F
S6E2C28H 内蔵(UART0) RS-232C x 1ch
Ethernet
S6E2C28H 内蔵コントローラ 10Base-T/100Base-Tx 1ch
USB2.0
S6E2C28H 内蔵コントローラ USB Host x 1ch
USB Device x 1ch
CPU Power IC
FPGA Power IC
TA48033BF (東芝 )
5V → 電圧 +3.3V
JTAG
Debug Connector(20pin )
インター
フェース
標準バス仕様
アドレス :A24/A16
データ :D16/D8
D16
/D8
PC-104 Ver.2.5 準拠
基板外形 物理形状 95.89mm x 90.17mm
使用環境
温度 : 0~50℃
湿度 : 35~85%(結露無き事) 動作環境
電源
+5V ± 5% 1A (max)
HIDET - 4 -
HPC-132 設計仕様書(X1GS15002A1)
3333.... ブロックブロックブロックブロック図図図図
HPC-132 ブロック図
CPU
S6E2C28H
External
Bus
Interface
SRAM
8MB
RTC
+SRAM(32KB)
A23-A0
USB A
connector
USB miniB
connector
USB power
switch
Integrated
RJ45
connector
PHY
JTAG & trace
connector
RS-232
connector
RS-232
transceiver
microSD
card
3.3 V regulator
PC-104bus
Connector
(D8/16bit)
(P1/P2)
CPLD
MAXⅡ
Control Sig.
BUF
JTAG
CPU_JTAG
CPLD_JTAG
Control Sig.
D15-D0
A14-A0
D7-D0
A22-A0
D15-D0
A14-A0
D7-D0
+5V
A23-A0
SD15-0
LA23-SA0
Control Sig.
JTAG
UART0SIO0
USB Device
USB HOST
USB
Controller
MII
Ethernet
Controller
10/100 Base Tx
uSD
SD
Controller
Serial
EEPROM
I2CSIO3
+5V PW
Connector
+3.3V
OSC
25MHz
OSC IN
OSC
8MHz
HIDET - 5 -
HPC-132 設計仕様書(X1GS15002A1)
4444.... 基板外形図基板外形図基板外形図基板外形図
95.89
5.08
4-φ3.2
12.7
5.08
5.08
5.08
J4
J5
J1J2
J9
USB-AXM7A-0442
ZX62D-AB-5P8
J8 J3
RS232CEther
USB
Host
USB
Device
J6
SMT SW 6
1 2 3 4 65
単位:mm
図 1.1 基板外形図
HIDET - 6 -
HPC-132 設計仕様書(X1GS15002A1)
5. メモリーマップメモリーマップメモリーマップメモリーマップ 5555.1.1.1.1 LOCALLOCALLOCALLOCAL
FFFF_FFFFh
E010_0000h
Reserved
E000_0000h
Cortex-M4 Private
Peripherals
D000_0000h
Reg. Area
6000_0000h
External Device
Area
4400_0000h
Reserved
4200_0000h
32Mbytes
Bit band alias
4000_0000h
Peripherals
2400_0000h
Reserved
2200_0000h
32Mbytes
Bit band alias
200F_0000h
Dual Flash
2004_8000h
Reserved
2004_0000h
SRAM2
2003_8000h
SRAM1
2000_0000h
Reserved
1FFF_0000h
SRAM0
0050_0000h
Reserved
0040_0000h
Security/CR Trim
0000_0000h
Main Flash
D000_0000h
C000_0000h
8000_0000h
7000_0000h
(Reserved)
6000_0000h
外部外部外部外部メモリメモリメモリメモリ
256Mbytes
HIDET - 7 -
HPC-132 設計仕様書(X1GS15002A1)
5.25.25.25.2 外部外部外部外部ののののメモリマップメモリマップメモリマップメモリマップ
外部 SRAM のメモリマップは、下表のように設定して使用してください。。。。
非同期バスでは、MRDY 信号の使用を有効に設定してください。
アドレスアドレスアドレスアドレス サイズサイズサイズサイズ データデータデータデータ
幅幅幅幅
領域領域領域領域 非同期非同期非同期非同期
バスバスバスバス
備考備考備考備考
6000_0000h
607F_FFFFh
8MB 外部外部外部外部 SRAMSRAMSRAMSRAM
6080_0000h
60FF_FFFFh
8MB ミラーエリア
D16 CS0
6100_0000h
6100_7FFFh
32KB RTC+SRAMRTC+SRAMRTC+SRAMRTC+SRAM((((バッテリバックアップバッテリバックアップバッテリバックアップバッテリバックアップ)
6100_8000h
6100_800Fh
16B 外部外部外部外部コントロールレジスタコントロールレジスタコントロールレジスタコントロールレジスタ
6100_8010h
61FF_FFFFh
16MB ミラーエリア
D8 CS1
6200_0000h
6200_FFFFh
64KB PCPCPCPC----104104104104 8bit8bit8bit8bit I/OI/OI/OI/O AreaAreaAreaArea ○
6201_0000h
62FF_FFFFh
16MB ミラーエリア
CS2
6300_0000h
630F_FFFFh
1MB PCPCPCPC----104104104104 8bit8bit8bit8bit MemoryMemoryMemoryMemory AreaAreaAreaArea ○
6310_0000h
63FF_FFFFh
15MB ミラーエリア
D8
CS3
※2
6400_0000h
64FF_FFFFh
16MB PCPCPCPC----104104104104 16bit16bit16bit16bit I/OI/OI/OI/O AreaAreaAreaArea CS4 ○
6500_0000h
65FF_FFFFh
16MB PCPCPCPC----104104104104 16bit16bit16bit16bit MemoryMemoryMemoryMemory AreaAreaAreaArea
D16
CS5 ○
※3
6600_0000h
6FFF_FFFFh
144MB Reserved
※1 外部バス設定に関する各レジスタの設定は、「FM4 ファミリペリフェラルマニュアル」、及び、
付属のサンプルプログラムをご参考にして下さい。
※2 バイトサイズのコマンドのみで使用すること。
※3 バイトサイズおよびハーフワードサイズのコマンドのみで使用すること。
HIDET - 8 -
HPC-132 設計仕様書(X1GS15002A1)
6. 端子設定端子設定端子設定端子設定
6666....1111 CPUCPUCPUCPU 端子表端子表端子表端子表のののの設定設定設定設定
CPU の端子は、機能がマルチプレクスされており、本基板では下表の設定で使用してください。
ピン
番号
ポート
名
端子名 機能概要 I/O 補足
1 VCC
2 PA0 MADATA00_0 D0 データ信号
3 PA1 MADATA01_0 D1 データ信号
4 PA2 MADATA02_0 D2 データ信号
5 PA3 MADATA03_0 D3 データ信号
6 PA4 MADATA04_0 D4 データ信号
7 PA5 MADATA05_0 D5 データ信号
8 PA6 MADATA06_0 D6 データ信号
9 PA7 MADATA07_0 D7 データ信号
10 PA8 MADATA08_0 D8 データ信号
11 PA9 MADATA09_0 D9 データ信号
12 PAA MADATA10_0 D10 データ信号
13 PAB MADATA11_0 D11 データ信号
14 PAC MADATA12_0 D12 データ信号
15 PAD MADATA13_0 D13 データ信号
16 PAE MADATA14_0 D14 データ信号
17 PAF MADATA15_0 D15 データ信号
I/O
18 P08 MDQM0_0 DQM0バイトマスク出力信号 O
19 P09 MDQM1_0 DQM1バイトマスク出力信号 O
20 P0A MCLKOUT_0 外部バスクロック出力 O
外部バス
IF(インターフェース)
21 P32 S_DATA1_0 SD D1 I/O
22 P33 S_DATA0_0 SD D0 I/O
23 P34 S_CLK_0 SD クロック出力端子 O
SD IF
24 VCC
25 VSS GND
26 P35 S_CMD_0 SD コマンド出力端子 O
27 P36 S_DATA3_0 SD D3 I/O
28 P37 S_DATA2_0 SD D2 I/O
29 P38 S_WP_0 SD ライトプロテクト端子 I
30 P39 S_CD_0 SD カード検出端子 I
SD IF
31 P3A MAD23_0 A23 アドレス信号
32 P3B MAD22_0 A22 アドレス信号
33 P3C MAD21_0 A21 アドレス信号
34 P3D MAD20_0 A20 アドレス信号
35 P3E MAD19_0 A19 アドレス信号
O 外部バス IF
36 VSS GND
37 VCC
38 P40 INT23_0 nLIRQ(CPLD) I
39 P41
40 P42 MCSX5_0 CS5 チップセレクト信号
41 P43 MCSX4_0 CS4 チップセレクト信号
42 P44 MCSX3_0 CS3 チップセレクト信号
43 P45 MCSX2_0 CS2 チップセレクト信号
O 外部バス IF
44 C 電源安定化容量端子
HIDET - 9 -
HPC-132 設計仕様書(X1GS15002A1)
ピン
番号
ポート
名
端子名 機能概要 I/O 補足
45 VSS GND
46 VCC
47 P7D MCSX1_0 CS1 チップセレクト信号 O 外部バス IF
48 P7E MCSX0_0 CS0 チップセレクト信号
49 INITX Initial RESET 信号 I 外部リセット入力
50 P46 P46 IN0 2
0
I SW 入力
51 P47 P47 IN1 2
1
I SW 入力
52 VBAT システム電源からの供給 バックアップ電源
53 P48 P48 IN2 2
2
I SW 入力
54 P49 P49 IN3 2
3
I SW 入力
55 P70 MRDY_0 外部 RDY 入力信号 I
56 P71 MAD00_0 A0 アドレス信号
57 P72 MAD01_0 A1 アドレス信号
58 P73 MAD02_0 A2 アドレス信号
59 P74 MAD03_0 A3 アドレス信号
60 P75 MAD04_0 A4 アドレス信号
61 P76 MAD05_0 A5 アドレス信号
62 P77 MAD06_0 A6 アドレス信号
63 P78 MAD07_0 A7 アドレス信号
64 P79 MAD08_0 A8 アドレス信号
65 P7A MAD09_0 A9 アドレス信号
O
外部バス IF
66 P7B INT22_0 PC104bus IRQ6 I
67 P7C INT04_1 nUSBIT1 割込み入力 I USB ch1 IF
68 PE0 MD1 モード端子 1 I
69 MD0 モード端子 0 I
70 PE2 X0 メインクロック入力端子 I
71 PE3 X1 メインクロック I/O端子 I/O
72 VSS GND
73 VCC
74 AVCC
75 AVSS
76 AVRL
77 AVRH
78 P10 P10 LED0
79 P11 P11 LED1
80 P12 P12 LED2
81 P13 P13 LED3
82 P14 P14 LED4
O LED IF
83 P15 INT09_0 PC104bus IRQ3 I
84 P16 SDA11_0 SDA I/O
85 P17 SCL11_0 SCL I/O
I2C IF
86 P18 INT10_0 PC104bus IRQ4 I
87 P19 INT24_1 PC104bus IRQ7 I
88 P1A nE_RST PHY のプログラムリセット O Ethernet MII IF
89 P1B INT11_0 PC104bus IRQ5 I
HIDET - 10 -
HPC-132 設計仕様書(X1GS15002A1)
ピン
番号
ポート
名
端子名 機能概要 I/O 補足
90 P1C P1C IN2 2
4
I SW 入力
91 P1D P1D IN3 2
5
I SW 入力
92 P1E MAD10_0 A10 アドレス信号
93 P1F MAD11_0 A11 アドレス信号
94 P2A MAD12_0 A12 アドレス信号
95 P29 MAD13_0 A13 アドレス信号
96 P28 MAD14_0 A14 アドレス信号
97 P27 MAD15_0 A15 アドレス信号
98 P26 MAD16_0 A16 アドレス信号
99 P25 MAD17_0 A17 アドレス信号
100 P24 MAD18_0 A18 アドレス信号
O
外部バス IF
101 P23 nUHCONX1 USB ch1 外部電源供給 O USB ch1 IF
102 P22 SOT0_0 TxDATA 信号 O
103 P21 SIN0_0 RxDATA 信号 I
UART0 IF
104 P20 nNMIX nNMI 信号 I ノンマスカブル割込み
105 USBVCC1 3.3V電源供給 USB ch1 I/O IF 電源
106 P82 UDM1 USB ch1 D-信号
107 P83 UDP1 USB ch1 D+信号
I/O USB ch1 IF
108 VSS GND
109 VCC
110 P00 TRSTX テストリセット入力端子 I
111 P01 TCK テストクロック入力端子 I
112 P02 TDI テストデータ入力端子 I
113 P03 TMS テストモード状態出力端子 O
114 P04 TDO デバッグデータ出力端子 O
JTAG IF
115 PC0 E_RXER 受信エラー検出 I
116 PC1 E_RX03 受信データ 3 I
117 PC2 E_RX02 受信データ 2 I
118 PC3 E_RX01 受信データ 1 I
119 PC4 E_RX00 受信データ 0 I
120 PC5 E_RXDV 受信データ有効 I
121 PC6 E_MDIO マネージメントデータ I
122 PC7 E_MDC マネージメントクロック O
123 PC8 E_RXCK_REFCK 受信クロック入力 I
124 PC9 E_COL 衝突検出 I
125 PCA E_CRS キャリア検出 I
Ethernet MII IF
126 ETHVCC
127 VSS GND
128 PCB nE_INTR PHY からの割込み L I
129 PCC E_TCK 送信クロック I
130 PCD E_TXER 送信データエラー O
131 PCE E_TX03 送信データ 3 O
132 PCF E_TX02 送信データ 2 O
133 PD0 E_TX01 送信データ 1 O
134 PD1 E_TX00 送信データ 0 O
135 PD2 E_TXEN 送信データ有効 O
136 P6E E_PPS PTP カウントモニタ O
Ethernet MII IF
HIDET - 11 -
HPC-132 設計仕様書(X1GS15002A1)
ピン
番号
ポート
名
端子名 機能概要 I/O 補足
137 P63 MOEX_0 外部 SRAM リード許可信号
138 P62 MWEX_0 外部 SRAMライト許可信号
O 外部バス IF
139 P61 nUHCONX0 USB ch0 外部 pu 制御信号 O
140 P60 INT31_0 USBIT0 割込み入力 H I
USB ch0 IF
141 USBVCC0 3.3V電源供給 USB ch0 I/O IF 電源
142 P80 UDM0 USB ch0 D-信号
143 P81 UDP0 USB ch0 D+信号
I/O USB ch0 IF
144 VSS GND
外部割込み信号
6666....2222 外部割込外部割込外部割込外部割込みみみみ設定一覧設定一覧設定一覧設定一覧
CPU チップ外からの割込み入力設定は、下表のとうりにしてください。
ピン
番号
ポート
名
信号名 割込み要因 H/L 補足 外部割込み
入力設定
38 P40 nLIRQ nLIRQ(CPLD) L RTC 割込み L レベル
83 P15 IRQ3 PC104bus IRQ3 H H エッジ
66 P7B IRQ6 PC104bus IRQ6 H H エッジ
86 P18 IRQ4 PC104bus IRQ4 H H エッジ
87 P19 IRQ7 PC104bus IRQ7 H H エッジ
89 P1B IRQ5 PC104bus IRQ5 H
PC104busの割込み
H エッジ
104 P20 nNMIX NMI 信号 L ノンマスカブル割込み L レベル
67 P7C nUSBIT1 USB ch1 過電流割込み L USB ch1 IF L エッジ
128 PCB nE_INTR PHY からの割込み L PHY 割込み L エッジ
140 P60 USBIT0 USB ch0 Vbus 割込み H USB ch0 IF H エッジ
6666....3333 そのそのそのその他他他他のののの設定条件設定条件設定条件設定条件
1)外部インターフェース
・ バスアクセスモードは、セパレートモードで使用。
・ 外部拡張は SRAM タイプとして使用。
・ モードレジスタの RBMONビットはイネーブルに設定します。
・ MOEXEUP=0、WIDLC=2 かつ SHRTDOUT=1 に設定します。
・ 外部クロック MCLKOUT は、50MHz に設定。
2)USB インターフェース
・USB0 の外部 pu 制御信号 nUHCONX0 は、LOW で外部 pu 抵抗の接続になります。
・USB1 の外部電源供給は nUHCONX1 を LOW にすることにより供給されます。
3)MIIインターフェース
・PHYのプログラムリセット信号(nE_RST)は、LOW でリセットされます。
HIDET - 12 -
HPC-132 設計仕様書(X1GS15002A1)
7. 仕様仕様仕様仕様
7777....1111 CPUCPUCPUCPU
CPU には SPANSION 社の ARM Cortex-M4F S6E2C28H(200MHz)を使用します。
CPU のメインクロックとして外部から 8MHz のクロックを供給してます。
CPU チップ内部の RTC、Watchdog Timer機能は使用しません。
型名 S6E2C28H
パッケージ 144pin LQFP
外部入力クロック 8MHz
動作クロック 200MHz
FROM: 1Mbyte メモリ
SRAM: 256Kbyte
動作電圧 +3.3V (内部) / +3.3V (バス I/F)
CPU 電源 +3.3V±5%
7777....2222 外部外部外部外部メモリメモリメモリメモリ
メモリは、チップ内に FROM 1MB、SRAM 256KB あり
システムメモリとして SRAM 8MB を搭載してます。
また、バッテリバックアップされた SRAM 32MB を搭載してます。
外部インターフェースは、アドレスとデータバスのセパレートモードで使用します。
7777....3333 RTC(RTC(RTC(RTC(リアルリアルリアルリアル・・・・タイムタイムタイムタイム・・・・クロッククロッククロッククロック))))
本モジュールには、RTC(リアル・タイム・クロック)として、M48T37V (STmicro 社製)が実装さ
ています。SNAPHAT は M4T32-BR12SH(120mAh)を使用してます。
また、バッテリーでバックアップされた SRAM(32KB)が搭載されています。バックアップ期間は、
使用温度 25℃であれば 10 年(mini)になりますが、使用環境条件によりことなってきます。実環境で
十分評価を行っていただけますよう、お願い致します。
HIDET - 13 -
HPC-132 設計仕様書(X1GS15002A1)
8888....インターフェースインターフェースインターフェースインターフェース
8888....1111 PC104busPC104busPC104busPC104bus インターフェースインターフェースインターフェースインターフェース
本モジュールのシステムバスは PC104bus Ver.2.5に準拠しています。
PC104bus インターフェースとして、D16 /D8 で I/O およびメモリ空間へのアクセスが可能です。
PC104bus 側の割込みは IRQ3,IRQ4,IRQ5,IRQ6,IRQ7が使用可能です。
尚、バス側での DMA 要求信号でのサポートはしておりませんので PC104 側からの DMA 要求転送は
できません。
●●●● PC104 busPC104 busPC104 busPC104 bus コネクタコネクタコネクタコネクタ
PC104 のコネクタ 64 極、40 極のコネクタを設けています。
コネクタのピンアサインは以下のとおりです。
40 極のコネクタ J2 は実装が可能ですが、本 CPU ボードでは未実装です。
J1J1J1J1
PinPinPinPin AAAA BBBB
1 nIOCHOK GND
2 D7 RSTDRV
3 D6 +5V
4 D5 IRQ9 N.C.
5 D4 -5V N.C.
6 D3 DRQ2 N.C.
7 D2 -12V N.C.
8 D1 nENDXFR N.C.
9 D0 +12V N.C.
10 IOCHRDY GND/KEY N.C.
11 AEN nSMEMW
12 A19 nSMEMR
13 A18 nIOW
14 A17 nIOR
15 A16 nDACK3 N.C.
16 A15 DRQ3 N.C.
17 A14 nDACK1 N.C
18 A13 DRQ1 N.C
19 A12 nREFRESH N.C
20 A11 SYSCLK 8MHz
21 A10 IRQ7
22 A9 IRQ6
23 A8 IRQ5
24 A7 IRQ4
25 A6 IRQ3
26 A5 nDACK2 N.C
27 A4 TC N.C.
28 A3 BALE
29 A2 +5V
30 A1 OSC 16MHz
31 A0 GND
32 GND GND
※ N.C は本 CPU ボードでは未接続。
※ OSC には 16MHz のクロックを供給してますが、未接続にもできます。
HIDET - 14 -
HPC-132 設計仕様書(X1GS15002A1)
JJJJ2222
PinPinPinPin DDDD CCCC
0 GND GND
1 nMEMCS16 nSBHE
2 nIOCS16 LA23
3 IRQ10 N.C. LA22
4 IRQ11 N.C. LS21
5 IRQ12 N.C. LS20
6 IRQ15 N.C. LS19
7 IRQ14 N.C. LA18
8 nDACK0 N.C. LA17
9 DRQ0 N.C. nMEMR
10 nDACK5 N.C. nMEMW
11 DRQ5 N.C. SD8
12 nDACK6 N.C. SD9
13 DRQ6 N.C. SD10
14 nDACK7 N.C. SD11
15 DRQ7 N.C. SD12
16 +5V SD13
17 nMASTER N.C. SD14
18 GND SD15
19 GND GND/KEY N.C.
HIDET - 15 -
HPC-132 設計仕様書(X1GS15002A1)
8888....2222 シリアルシリアルシリアルシリアル・・・・インターフェースインターフェースインターフェースインターフェース
RS-232C に準拠した、非同期シリアルポートを 1チャンネル装備し P21/SIN0_0、P22/SOT0_0 ポートに
割り当てられています。
またシリアルライタモード時、SPANSION MCU Programmer を使用して、このポートから FROMへ
データの書き込みが可能です。このときのボーレートは、19200bpsで行ってください。
SPANSION MCU Programmer については SPANSION の FM4 ファミリ フラッシュプログラミングマ
ニュアルを参照願います。
シリアル・インターフェースとして、9pin モジュラコネクタを装備しています(J3)。
接続する場合は、別売の通信ケーブルを使用してください。
シリアル・インターフェースのポートの割当は以下の通りです。
J3
P21/SIN0_0 RxD
P22/SOT0_0 TxD
RS-232C の RTS 信号はアサート状態に固定してます。
( )は未接続
Pin 信号名
1 (DTR)
2 CTS
3 FG
4 RxD
5 TxD
6 SG
7 RTS
8 (DCD)
J3
1 8
HIDET - 16 -
HPC-132 設計仕様書(X1GS15002A1)
8888....3333 USBUSBUSBUSB・・・・インターフェースインターフェースインターフェースインターフェース
8888....3333....1111 USBUSBUSBUSB Device Device Device Device
USB のファンクション・デバイス用に USB ミニ A/Bコネクタが実装されており、CPU 内蔵 USB コント
ローラのチャネル 0 に接続されています
またシリアルライタモード時、SPANSION USB DIRECT Programmer を使用して、このポートから FROM
へデータの書き込みが可能です。
SPANSION USB DIRECT Programmer については SPANSION の FM4 ファミリ フラッシュプログラ
ミングマニュアルを参照願います。
外部から VBUS 電源が供給されたときは割込み発生の他に LED でも表示されます。
8888....3333....2222 USBUSBUSBUSB H H H Hostostostost
USBのホストデバイス用にUSB-A コネクタが実装されており、CPU 内蔵 USB コントローラチャネル 1
に接続されています。USB への電源供給がされた場合は、LED 表示もされます。
また、電源供給の 過電流が発生した場合にも LED表示機能があります。
S6E2C28H CPU
P21
P7C/INT04-1
UDP1
UDM1
1
3
2
4
GND
R:27Ω
R:27Ω
D+
D-
Vbus
USB-A
USB Power
Switch
nUHCONX1
nUSBIT1
USB ミニ A/B
S6E2C28H CPU
INT13_0
UHCONX0
UDP0
UDM0
1
3
2
4
+3V3
GND
R:10KΩ
+3V3
R:2KΩ
R:1.5KΩ
R:27Ω
R:27Ω
D+
D-
Vbus S6E2C28H CPU
INT13_0
nUHCONX0
UDP0
UDM0
1
3
2
4
+3V3
GND
R:10KΩ
+3V3
R:2KΩ
R:1.5KΩ
R:27Ω
R:27Ω
D+
D-
Vbus
HIDET - 17 -
HPC-132 設計仕様書(X1GS15002A1)
8888....4444 イーサーネットイーサーネットイーサーネットイーサーネット・・・・インターフェースインターフェースインターフェースインターフェース
本基板のイーサーネット・インターフェースは、最大 10Mbps(10BASE-T)/100Mbps(100BASE-TX)の高速
なデータ転送が可能です。CPU 内蔵 Ethernet コントローラと PHY は、MII インターフェースで接続して
ます。
イーサーネット・インタフェースコネクタには、トランス内蔵 RJ45 の 8pin モジュラーコネクタを実
装しています。LEDはコネクタに 2個実装されており“PHY チップ”などから接続されています。
LINK表示と ACTIVE 表示がされます。 このコネクタは 10BASE-T / 100BASE-TX を共通で使用できます。
イーサーネット・インタフェースの仕様は、以下の通りです。
コントローラ : CPU 内蔵 Ethernet コントローラ
イーサネット アドレス: (ボード上に表示)
適合形式 : 10BASE-T / 100BASE-TX
最大転送速度 : 10Mbps (10BASE-T)
100Mbps (100BASE-TX)
コネクタ図
コネクタのピンアサイン
ピン No 信号名 内容
1 TD+ 送信データ+
2 TCT 送信側トランスのコモン
3 TD- 送信データー
4 RD+ 受信データ+
5 RCT 受信側トランスのコモン
6 RD- 受信データー
7 NC 未接続
8 GND GND へ
1 8
Link LED(Green) Active LED(Yellow)
HIDET - 18 -
HPC-132 設計仕様書(X1GS15002A1)
8888....5555 microSDmicroSDmicroSDmicroSD インターフェースインターフェースインターフェースインターフェース
本基板には microSDカード用のコネクタが実装されてます。CPU に内蔵されている SDIO のインター
フェースで接続されています。
8888....6666 I2CI2CI2CI2C インターフェースインターフェースインターフェースインターフェース
本基板には、CPU 端子の P16/SDA11_0、P17/SCL11_0 に I2Cインターフェースの EEPROM が接続され
ています。EEPROM は、Ethernet の MAC アドレスなどの格納に使用します。
S6E2C28H CPU
P16/SDA11_0
P17/SCL11_0
GND
R:10KΩ
EEPROM
A2 A1 A0
+3V3 +3V3
R:10KΩ
SDA
SCL
S6E2C28H CPU
S_DATA0_0
S_DATA1_0
S_DATA2_0
S_DATA3_0
S_CMD_0
S_CLK_0
S_WP_0
S_CD_0
R:68KΩ
+3V3
microSD コネクタ
+3V3
R:68KΩ
+3V3
R:68KΩ
+3V3
R:68KΩ
+3V3
R:68KΩ
+3V3
4 VDD
3 VSS
6 VSS
7 DAT0
8 DAT1
9 DAT2
1 DAT3
2 CMD
5 CLK
11 WP
10 CD
12 CD/WP R:68KΩ
HIDET - 19 -
HPC-132 設計仕様書(X1GS15002A1)
8888....7777 LEDLEDLEDLED インターフェースインターフェースインターフェースインターフェース
本基板には、電源モニた用 LED 以外に、ユーザー使用可能な 5 個の状態表示用 LED が実装されていま
す。CPU の該当端子を制御することにより可能です。
各ポートは‘0’出力で点燈、‘1’出力で消燈になります。
8888....8888 スイッチスイッチスイッチスイッチ入力入力入力入力インターフェースインターフェースインターフェースインターフェース
本基板には、ユーザー使用可能な 6bit の状態入力 SW が P46~P49,P1C,P1D ポートに割付けられていま
す。
スイッチは ONで 0、OFF で 1が読み取れます。
S6E2C28H CPU
P10
P11
P12
P13
P14
+3V3
S6E2C28H CPU
P46
P47
P48
P49
P1C
P1D
+3V3
1 2 3 4 5 6
HIDET - 20 -
HPC-132 設計仕様書(X1GS15002A1)
8888....9999 JTAGJTAGJTAGJTAG インターフェースインターフェースインターフェースインターフェース
本基板には、CPU および CPLDの JTAG 信号が 20 ピンの JTAGコネクタに接続されています。
CPU とエミュレータを接続しプログラムデバックやフラッシュ ROMへの書き込み、または、CPLD への
書込みに使用します。
ただし、JTAG コネクタから CPU と CPLD へのアクセスが同時にできるわけではなく、スイッチの切替に
より接続先を選択します。
ピンアサインは、一般的なARM CPUエミュレータに合わせております。CPLDの JTAGを使用する場合は、
別売のケーブルを使用してください。
JTAGコネクタのピンアサインは、下表に示します。
使用コネクタ:HIF3FC -20PA-2.54DSA(ヒロセ)
ピン
番号
信号名 I/O
※1
ピン説明 接続情報
1 VCC JTAG電源 +3.3V電源供給
2 NC
3 nTRST O テストリセットピン P00 へ接続
4 GND GND
5 TDI O テストデータ入力ピン P02 へ接続
6 GND GND GND
7 TMS O テストモード選択ピン P03 へ接続
8 GND GND
9 TCK O テストクロックピン P01 へ接続
10 GND GND
11 RTCK I リターンテストクロックピン 0V(1K 抵抗でプルダウン)
12 GND GND
13 TDO I テストデータ出力ピン P04 へ接続
14 GND GND GND
15 nSRST O システムリセットピン nSYSRES へ接続
16 GND GND
17 DBCRQ O デバック要求ピン オープン(未接続)
18 GND GND
19 DBGACK I デバック応答ピン オープン(未接続)
20 GND GND
※1 I/O の記述は JTAG 機器側からみた方向です。
HIDET - 21 -
HPC-132 設計仕様書(X1GS15002A1)
9. 外部外部外部外部コントロールレジスタコントロールレジスタコントロールレジスタコントロールレジスタ 外部コントロールレジスタを下表に記述します。
アドレス 外部レジスタ R/W HW
リセット
プログラム
リセット
6100_8000h 割込みマスク R/W ○ ○
6100_8001h 割込みステータス R ○ ―
6100_8002h Watchdogマスク R/W ○ ○
6100_8003h Watchdogステータス R/W × ○
6100_8004h Watchdogストローブ W ― ―
6100_800Fh CPLDのバージョン R ― ―
9999....1111 割込割込割込割込みみみみマスクマスクマスクマスク リード/ライト可能な外部割込みマスクレジスタ。
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
6100_8000h IOCHCK ALARM
R/W R/W
ALARM: RTC からの ALARM 割込みマスク
0:ALARM割込みマスク
1:ALARM割込みイネーブル
IOCHCK: PC104bus の nIOCHCK信号の割込みマスク
0:IOCHCK信号割込みマスク
1:IOCHCK信号割込みイネーブル
尚、IOCHCK 信号割り込みは、NMI スイッチからの信号と論理和されて NMI割込みとして CPU に
接続されています。
HIDET - 22 -
HPC-132 設計仕様書(X1GS15002A1)
9999....2222 割込割込割込割込みみみみステータスステータスステータスステータス リード可能な外部割込みステータスレジスタ。
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
6100_8001h NMISW IOCHST ALST
R R R
ALST: RTC からの ALARM 割込みステータス
0:ALARM割込みは未発生
1:ALARM割込みの発生
IOCHST: PC104bus の nIOCHCK信号の割込みステータス
0:IOCHCK信号割込み未発生
1:IOCHCK信号割込み発生
NMISW: NMI スイッチによる割込みステータス
0:NMI SW 割込み未発生
1:NMI SW 割込み発生
尚、割込みステータスフラグのリセットは、システムリセットまたはステータスの読込み後に自動でリ
セットされます。ただし、そのときに割込み信号がアサートされていればリセットされないで再セット
されます。
9999....3333 WatchdogWatchdogWatchdogWatchdog マスクマスクマスクマスク リード/ライト可能な Watchdog マスクレジスタ。
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
6100_8002h WDTEN
R/W
WDTEN: Watchdogマスク
0:Watchdog ディセーブル
1:Watchdog イネーブル
尚、システムリセット時は Watchdog ディセーブルにセットされます。
9999....4444 WatchdogWatchdogWatchdogWatchdog ステータスステータスステータスステータス リード/ライト可能な Watchdog ステータスレジスタ。
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
6100_8003h WDTST
R/W
WDTST: Watchdogステータス
0:Watchdog 未発生
1:Watchdog 発生
尚、システムリセット時は Watchdog ステータスはリセットされません。プログラムで D0ビットに
‘0’を書込むことによりフラグはリセットされます。
また、Watchdog 発生によりシステムリセットが発生します。
HIDET - 23 -
HPC-132 設計仕様書(X1GS15002A1)
9999....5555 WatchdogWatchdogWatchdogWatchdog ストローブストローブストローブストローブ ライト可能な Watchdog ストローブレジスタ。
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
6100_8004h WDSTB
W
WDSTB: Watchdogストローブ
0:Watchdog ストローブ実行
1:Watchdog ストローブ実行
尚、Watchdog マスクをイネーブルにする前に一度 Watchdog ストローブレジスタに書込みを実行してく
ださい。その後は、1秒以内にストローブレジスタに書込みを実行しないと Watchdogタイムアウトによ
りシステムリセットが発生します。
9999....6666 CPLDCPLDCPLDCPLD ののののバージョンバージョンバージョンバージョン CPLDのバージョンレジスタが用意されています。
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
6100_800Fh Ver7 Ver6 Ver5 Ver4 Ver3 Ver2 Ver1 Ver0
R R R R R R R R
CPLD バージョンデータの Ver7-0 値は、製造時に決定されます。最初は 00(HEX)に設定されています。
HIDET - 24 -
HPC-132 設計仕様書(X1GS15002A1)
10101010....スイッチスイッチスイッチスイッチおよびおよびおよびおよびジャンパジャンパジャンパジャンパのののの機能機能機能機能 本基板には下記のスイッチが搭載されています。
No. 機 能 備考
SW1 動作モードスイッチ(ユーザモード/シリアルライトモード)
SW2 ユーザー開放ディップスイッチ
SW3 JTAG 接続切替えスイッチ(CPU/CPLD)
SW4 RESET スイッチ
SW5 NMI スイッチ
10101010....1111 動作動作動作動作モードスイッチモードスイッチモードスイッチモードスイッチ((((SW1SW1SW1SW1))))
CPU の動作モードの切替えのためスライドスイッチが搭載されています。
1 ピン側にスライド: シリアルライトモード
3 ピン側にスライド: ユーザーモード
尚、シリアライトモードは、パソコンと RS232C ケーブル接続または USB ケーブル接続により
マイコンに内蔵されているフラッシュメモリに書込み可能になります。
詳細は、FM4 ファミリ フラッシュプログラミングマニュアル(SPANSION)を参照してください。
1ピン側 3ピン側
10101010....2222 ユーザーユーザーユーザーユーザー開放開放開放開放ディップスイッチディップスイッチディップスイッチディップスイッチ((((SW2SW2SW2SW2))))
ユーザー利用可能な 6 ビットディップスイッチが搭載されています。
ON : 0 として読込まれます。
OFF: 1 として読込まれます。
10101010....3333 JTAGJTAGJTAGJTAG 接続切接続切接続切接続切りりりり替替替替ええええスイッスイッスイッスイッチチチチ((((SWSWSWSW3333))))
JTAGの接続切替えスライドスイッチが搭載されています。
1 ピン側にスライド: CPLD 側と接続。
3 ピン側にスライド: CPU側と接続。
1ピン側 3ピン側
HIDET - 25 -
HPC-132 設計仕様書(X1GS15002A1)
10101010....4444 RRRRESETESETESETESET スイッチスイッチスイッチスイッチ((((SW4SW4SW4SW4))))
モーメンタリタイプのプッシュスイッチが搭載されています。システムを手動でリセットさせたい
場合に押下します。
尚、本スイッチを押下すると PC/104bus のリセットもアクティブとなります。
10101010....5555 NMINMINMINMI スイッチスイッチスイッチスイッチ((((SWSWSWSW5555))))
モーメンタリタイプのプッシュスイッチが搭載されています。CPU に NMI 割込みを発生させたい
場合に押下します。
10101010....6666 ジャンパジャンパジャンパジャンパピンピンピンピン((((JP1JP1JP1JP1))))
使用禁止です。