2014/9/20に開催されたPSoCまつりにて紹介しました、手抜き工作をする為のPSoCの使い方についてのプレゼン資料です。

1. 手抜き大好きPSoC
HATRIS
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2. HATRISとは？
@HatrisのIDでTwitterに住んでいる
空飛ぶ鉄の塊を好む
よくわからないものが大好き
しがないサラリーマンをしながら、稼ぎ
を秋月などに流し込む簡単な人生をおくっ
ている
仮の姿はFA系エンジニア
以前CYPRESSの呪いを受けてしまい、
以来何かとPSoCを使いたがる
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3. 鉄の塊たち
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4. HATRISが作ると？
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5. PSoCで手が抜ける？
ちょこちょこ手抜きをしてみました
できるだけ部品をつけない
できるだけコードを書かない
できるだけ資料を漁らない
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どんなふうに？

6. 部品を減らしてみる
これはL-Knobっていいます。
I2Cでつないでつまみの値を読んだり光らせたりできます。
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7. 大層な事はしてませんが、
プルアップ・ダウン抵抗を
省いています。
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8. GPIOをPull-Up/Downに設定し、該当Ｉ/Oピンに０ないし１を
出力することで内蔵抵抗によるPull-Up/Downができます。
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9. 結果
PULL-UP/DOWN抵抗を入れると総点数10点
となるものが、7点で済みました。
30%の削減！
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10. 他の物も見てみましょう
出オチ臭のするガオガイガーカウンターです。
GM管が放射線を検出すると、「ガガガッ」っていいます。
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11. 中はこんな感じになってます
主要部品は、PSoC1・EEPROM・AF-Amp・トランス・
整流用ダイオード・GM管くらいです。
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12. PSoCの中では
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PWMにてトランスに供給する1次
側電源パルスを作成。
カウンターにてD/Aのクロックを
作成。更にカスケードして
D/Aのデータ更新周期も作成。
GMTからの検出パルスを受け割
り込みを発生。
検出音を再生する為のD/AとLPF。
残念ながら出音はザラザラ。
各種設定用のボリュームの値を読
み取るA/D。

13. ソフトについては
処理を各種モジュールからの割り込みとして
構築すれば、イベントドリブン的な感じで
ソフトを組む事ができ、ソフトがすっきりします。
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main
DetDigBuf
_Int
DaUpdate
C8_Int
各モジュールの初期設定
データ表示
音の再生開始処理及びデータの補充
検出のカウント増加
音データバッファからD/A値の更新

14. 更にIDEの便利機能で資料いらず
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モジュール配置画面でも、
コード書く画面でも、データ
シートを引っ張りだせるので
＊英語に抵抗がなければ＊
資料管理の手間いらず。

15. 他の石でもできるって？
多少PSoCの優位性を活かしてるところで、
HDDを使った時計を紹介します。
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中身はこんな
感じです

17. 動作解説
LED
フォトインタラプタ
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スリット
高速回転するスリット付きの
プラッターの裏面から、
タイミングよくLEDを点けて
やることで、光の針を表示して
います。
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フォトインタラプタによって
スリットの通過を検出し、
そこからの時間経過を高精度に
計る事で、安定した針の表示が
可能になります。
!
PSoCでは多数のカウンターを
ハード的に持てるので、精度の
高い時間制御が楽にできます。
7200rpmのHDDなので
1周する時間は8.3ms程

18. その為に
プラッターが1周する時間を250ns
単位で計測。
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針を表示するタイミングを上と同
じ分解能で計測。
表示する針の太さを調整する為に
1us単位で計測。
時を刻む為の1secタイマー。
針の色を作るRGB各8bitのPWM。
表示のチラツキを無くす為に
48MHzのクロックを供給。
基準点となるスリット検出機構。
センサー出力をコンパレータで受
け、割り込みを発生させる。

19. PSoCで良かった点
ハードカウンターによる計測
定時割り込みによるソフトカウントではCPUパワーを喰う
割に高い精度が出せないので、表示がふらついてしまう。
割り込みベースでの処理
処理が必要なタイミングで割り込みが発生するので、
カウンターやPWMの設定を変更するような簡単なコード
だけで表示ができる。
圧倒的に速い周期で動くPWM
原発の24MHzの2倍の48MHzのクロックを投入することが
でき、そのおかげでバックグランドに色を付けた際も、
色むら無く綺麗に表示することが可能に。
遅いクロックを入れると縞模様になってしまった。
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20. おまけにもう一つ
PSoC1ならでは？の使い方の例を紹介します
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21. 何の変哲も無いようですが
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PSoC1の低電圧動作の仕組
みは一風変わっており、
低電圧で動作する代わりに
PSoC1がSwitch mode pump
用のコントローラーを内蔵
して動作に必要な電圧まで
昇圧してくれるというもの。
CypressがApplication note
で紹介している内容による
と、うまくやれば70mA位ま
で取れるらしい。
この例では、Eneloop 2本
(実測で約2.6V)にて5Vの
LCDを動かしている。

22. これがSMPブーストの実験の様子。
PSoC1の内部回路ではスイッチン
グしきれない為、外部にFETを設
けてやることで電流を増やせる。
!
Application noteによれば、500mA
くらいまで出せるそうだ。
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23. 最後に
他のマイコンと比べ、内部モジュールの自由度が高
く、ピン配置についても自由度が高いPSoCですが、
もちろん制約はあり、なんでも自由になるわけでは
ないので、始めはTechnical Refference Manualに目
を通し、罠にはまらないよう楽しみましょう。
手抜き大好き
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PSoC
HATRISでした