ＣＰＬＤで遊ぼう！（１７）

更新日：２００６年８月２１日

クロックジェネレータを改造する

いきなりですが２４個ものＤＩＰスイッチを設定するのは大変面倒ですので、簡単に設定することを考えます。別マイコンを活用してＤＩＰスイッチの設定を出来るようにします。マイコンには２４個もの出力がありませんのでマイコンからはシリアルデータで２４ｂｉｔ分のデータを送ることにします。従ってそれに合ったようにＣＰＬＤ側も改造することにします。

クロックジェネレータを改造するの入力仕様

マイコンからシリアルでデータを送ります。次のような仕様を考えます。

（クロックジェネレータを改造するの入力仕様）

マイコンからの信号はデータ、クロック、ラッチ、リセットです。クロックジェネレータ部の７セグメント表示の桁切り換えもマイコン側からします。電源、ＧＮＤも合わせて８本の線が必要になります。

クロックジェネレータを改造するの全体内部構成図

前回のＤＩＰスイッチ仕様に対してシリアルデータをパラレルにするモジュールとそのデータをラッチするモジュールを追加しています。このようにハードロジックが簡単に変更出来るがＣＰＬＤの醍醐味でしょうか。

（ＣＰＬＤ内部構成図）

クロックジェネレータを改造するの２４ｂｉｔシフトレジスタモジュール

マイコンから来る２４ｂｉｔ分のシリアルデータをパラレルに変換するモジュールです。ビット数が多いだけで難しい部分は全くありません。

（２４ｂｉｔシフトレジスタモジュールの入出力）

（２４ｂｉｔシフトレジスタのVHDLソース）

クロックジェネレータを改造するの２４ｂｉｔラッチモジュール

シフトレジスタの値をラッチするモジュールです。シフトレジスタと一緒に構成することも可能でしょうが私の場合うまくいきませんでしたので分けました。

（２４ｂｉｔラッチモジュールの入出力）

（２４ｂｉｔラッチモジュールのVHDLソース）

クロックジェネレータを改造するのピン接続のまとめ

ピン接続についてまとめておきます。ＤＩＰスイッチを接続していた部分がシリアルでマイコンと接続するようになっただけで他の配線は全く同じです。

（クロックジェネレータを改造するのピン接続）

クロックジェネレータを改造するの大完成の姿

マイコンとの接続の端子を延ばしています。配線はすっきりしました。

（クロックジェネレータの改造の勇姿）

マイコン側はコネクタ構成としました。８本の接続が必要なためミニＤＩＮコネクタを使用しています。

（ミニＤＩＮコネクタでの接続）

クロックジェネレータを改造するの全VHDLソースコード

私と同じ製作をされる方、または勉強される方のために全ソースコードなどプログラム一式を公開いたします。フォルダごと圧縮しましたのでそのままもってって下さい。

全ソースコードはこちらです。

マイコンとの接続を想定しての改造ですのでこのままでは動作出来ません。次回はいよいよマイコン側の製作に進むことにしましょう。マイコンはＮＥＣのチップを使います。ＷＥＢでの公開はそのマイコンでのＨＰになります。「CPLDで遊ぼう」と「NEC78K0/K0Sマイコン開発室」とのコラボでお送りする予定です。

これからもますます楽しくなる「CPLDで遊ぼう！」をよろしくお願いいたします。