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FusionPCBに注文した基板が海を渡った [oscilogi32]

(2014.12.23)
一週間ほど前に、Oscilogi_32基板を発注しました。
<経緯はこんな感じ>
FusionPCBのOrder Trackingページ
12/15/2014 	Confirmed
12/15/2014 	PCB Confirmed 	This order has PCB item(s)
12/15/2014 	PCB Confirmed 	Transaction ID: ********
                Payment Type: PayPal Express Checkout (instant)
                Timestamp: 2014-12-15T01:51:24Z
                Payment Status: Completed
                Amount: 29.76 USD
12/15/2014 	PCB Processing 	
                PCB File:Oscilogi_32.zip is now under processing.
12/17/2014 	In production Oscilogi_32 is coming back
                from production workshop.
12/18/2014 	Processing 	 
12/18/2014 	Shipped 	Order was shipped
12/19/2014 	Traceable 	Order was Traceable

Singapore PostのTrackingページ
 REGISTERED ARTICLE / SMS MAIL/ SMARTPAC STATUS
Item No. Posting Date   Status Date  Status Description
******   19-12-2014     21-12-2014   Despatched to overseas
                                     (Country code: JP) 

12/15にデータを受け取り12/18には出荷しているのですから、FusionPCBなかなか頑張っています。(丁寧に作業してくれていれば良いのですが・・・)
何時届くか心配(Air Parcelだと15-45日位掛かると記されていた)でしたが、杞憂に終わりました。12/18に出荷された基板は12/19にSG POSTに届き、12/21には日本へ送られています。もう(成田or羽田)空港に到着している筈なので、素敵なクリスマス・プレゼントになりそうです。

------------------------------------
MicroChipに注文したPIC32MX450F256L-I/PFは三日で届くし、FusionPCBに注文した基板も10日足らずで到着しそうです。
スピーディな世の中の動きに対して、親族SNS管理人の開発ペースのなんと遅いこと。
半田付け支援装置のテストを急がねば!

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オシロジ基板の熟成が進んだ [oscilogi32]

2014.10.18)
オシロジ基板の回路図(PIC32MX450F256L版)を眺めていて、PICの/MCLRとRaspiのGPIOの結線が漏れていることに気付きました。RaspiからPICをリセット出来るように後から追加した信号線で、TQFP(100pin PIC32MX575F256L版)を設計するときに書き忘れたようです。危ない、危ない!

さらに、PIC32MX450F256L版では不要になったChange Notification用の結線がそのまま残っているのを見つけました。同じTQFP(100pin)で殆どpinコンパチなのですが、所々違う(例えばI2C_2のpin番が異なる)デバイスの置き換えには、細心の注意が必要です。

オシロジ基板の熟成が少し進んだかな?

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オシロジ基板の熟成を待つ [oscilogi32]

(2014.10.17)
”PIC32シリーズのポート-メモリ間DMA転送を使えばサンプリング・レート100MHzのロジアナが出来るかもしれない”などと妄想を抱き、PIC32MX250F128Bを使った試作で夢破れ、それでも”低スペックでも役にたつ物は出来そう”と開発マインドを鼓舞して、オシロジ32の開発を続けてきました。

PIC32MX575F256Lで1MspsのADC変換が期待通りに動くかどうか判らなかった(PIC32MX250F128Bはタイマ・トリガでは1Mspsで動かなかった)ので、PIC32MX450F256L-V/PFで行くことにしました。PIC32MX450Fにはアナログ入力が27CHあるので、それを全てコネクタに出し、27CHのデータ・ロガーとしても動作できるように回路変更しました。(<==ちょっとやりすぎか?)
2014_1017.png最終案?

ただ今オシロジ基板の熟成待ちです。
そろそろ、Raspberry pi B+とクリア・ケースを手配するかなぁ~

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PICの選定で再び悩む [oscilogi32]

(2014.10.15)
TQFP(100pin)のオシロジ基板でネットリストの照合が終わりました。部品同士の干渉チェックとシルクの目視チェックを済ませれば基板を発注する準備が整います。ただし、回路図が間違っていたら致命的なので、慌てて基板を発注せず、設計が熟成する(?)のを暫く待つつもりです。

迷いましたが、TQFP(64pin)は止めて、TQFP(100pin)で行くことにしました。最大の理由は基板取り付け型BNCコネクタ(こちら)の入手性(<==同一形状のコネクタが安定して手にはいるかどうか)に不安があったことです。小さなRaspiケースにプローブを2本接続するのも、不釣合いな気がしました。

で、TQFP(100pin)ならPIC32MX575F256L-80I/PF (@7.96ドル)で決まりと思っていたのですが・・・

あらためてMicroship Directを調べて、PIC32MX450F256Lが選択肢に入って来ました。

PIC32MX450F256L-V/PF
Lead Count: 100
Package Type: TQFP
Temp Range: -40C to +105C

Estimated Ship Date: 25-Nov-2014
Quantity USD per Unit
1-25 6.36
26-99 5.83
100+ 5.28
1000-4999 4.86
5000+ 4.62

PIC32MX450F128L-V/PF
Lead Count: 100
Package Type: TQFP
Temp Range: -40C to +105C

Estimated Ship Date: 25-Nov-2014
Quantity USD per Unit
1-25 6.05
26-99 5.55
100+ 5.02
1000-4999 4.62
5000+ 4.40

PIC32MX575F256L-80I/PF
Lead Count: 100
Package Type: TQFP
Temp Range: -40C to +85C

In stock (processes immediately): 1,345
Quantity USD per Unit
1-25 7.96
26-99 7.30
100+ 6.61
1000-4999 6.08
5000+ 5.78

PIC32MX575F256L-80V/PF
Lead Count: 100
Package Type: TQFP
Temp Range: -40C to +105C

Estimated Ship Date: 06-Jan-2015
Quantity USD per Unit
1-25 8.33
26-99 7.63
100+ 6.91
1000-4999 6.36
5000+ 6.05

PIC32MX450F256Lの安さは魅力的です。さらに全portにInput Change Notification機能が付与されている(PIC32MX575F256Lは22portのみ)ので、ロジアナとして使いやすくなっています。Systemクロック100MHzというのも大きなポイントです。ただし、ADCの変換レートは500kSPSに制限されます。PIC32MX575F256LのErrataにはADCの変換レートに関する記述が無かったので、1MSPSは可能と考えているのですが・・・

500kSPSだと
1ch 500k
2ch 200k
4ch 100k
8ch 50k
16ch 20k

1000kSPSだと
1ch 1000k <==未確認
2ch 400k <==半端な値
4ch 200k
8ch 100k
16ch 50k

これをどう評価するか?
う~む

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ブログに書くことで論点整理ができて助かっています。
あまり興味を惹かない話かもしれませんが、宜しくお付き合い下さい。
<(_ _ )>
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TQFP(100pin)でパターンを引いて見た [oscilogi32]

(2014.10.14)
オシロジ基板のPICをTQFP(100pin)に置き換えて、パターンを引いて見ました。

TQFP(64pin)よりさらに難しくなることが予想されたので、回路図を書くときからパターンの引き回しを想定して、作業を進めました。
2014_1014.pngTQFP(100pin)

最後の電源周りの配線で、いくつかの部品を移動させる必要が出てきましたが、PIC周りは、ほぼ回路図通りの部品配置でパターンを引くことができました。
パチパチパチ~

これで、TQFP(64pin)のPICでも、TQFP(100pin)のPICでも、Raspberry pi B+用のオシロジ基板は実現可能であることが判りました。

で、どうするか?

”BNCコネクタが無いのはオシロじゃない!”
<==TQFP(64pin)PIC推進派

”32CHのロジアナにしたり、16CHのオシロにしたり出来るのは魅力的!”
<==TQFP(100pin)PIC推進派

”ロジアナは16CHあれば十分。インライン・コネクタで良いならオシロを6ch追加できる!”
<==TQFP(64pin)PIC推進派

”BNCコネクタが必要なら外付けすれば良い。4本の補助入出力信号を使って機能拡張できる!”
<==TQFP(100pin)PIC推進派

ふ~、どうしよう。

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パターンを引いて見た [oscilogi32]

(2014.10.10)
オシロジ基板のパターンを引いて見ました。
2014_1010_1.pngパターンを引いてみた

初めて扱うTQFP(64pin)PICの配線は、思っていた以上に大変でした。PICの向きを変えたり、干渉する部品をハンダ面に移したり・・・(BNCコネクタ周辺は仮配線ですが)なんとか一通りの信号線を接続することが出来ました。
パチパチパチ~

部品を配置した段階では、TQFP(100pin)PICへの置き換えも可能と考えたのですが、とてもロジアナ32CH分のパターンは引けそうもありません。
(BNCコネクタを無くせば出来る?)

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OsciLogi_32基板が具体化してきた [oscilogi32]

(2014.10.08)
Raspberry pi B+用のオシロジ基板の回路図を書き、所要部品を基板場に配置してみました。

2014_1008_2.png回路図

2014_1008_1.png部品配置図
ロジアナの構成(8CH×2)に近い方が使い易いように思われたので、40pin(20pin×2)のコネクタに代えて、9pinのインライン・ソケットを二つ並べることにしました。

さらに、8CH分だけ抵抗分割回路を入れて5V入力にも対応できるようにしました。また、パソコンとオシロジ基板をUSBケーブルで接続しても使えるように、3.3Vの電圧レギュレータを追加しました。

と、ここまで書いてきて、重要な追加機能が漏れていることに気付きました。Raspberry piのGPIOとPICのポートを2回路接続する計画だったのですが、回路図に記されていません。

危ない危ない!

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PICの選定で悩む [oscilogi32]

(2014.10.01)
Raspberry pi B+用のオシロジ基板の検討を開始しました。基板サイズは64mm×55mmで、BNCコネクタ 2個、40pin インライン・ソケット 2個、コンデンサ、抵抗etc.は何とか配置できそうです。

”PICを何にするか”が問題で、目を付けていたCore Clock 100MHzのPIC32MX450F256Hは年明けまで入手出来ないことが判り候補から外れました。
PIC32MX5xx/6xx/7xxの中で選ぼうとしているのですが、64pinにするか?それとも100pinにするか?

64pinの場合、portBとアナログ・ポートが同じpinに配置されているので、16CH(同時サンプリング)のロジアナは実現できません。100pinだとportAも(<==間違い)portDも16bitあるのでロジアナ 16CHは実現可能です。
------------------------------
2014.10.11
portAは12pinしかありませんでした
<( _ _ )>
------------------------------
microchip DIRECTで入手可能なデバイスを調べました。
<64pin>
PIC32MX664F128H-I/PT (@5.38ドル)
PIC32MX675F256H-80I/PT (@7.15ドル) 12月出荷予定
PIC32MX675F512H-80I/PT (@7.79ドル)
<100pin>
PIC32MX564F128L-I/PF (@6.11ドル)
PIC32MX575F256L-80I/PF (@7.96ドル)

先ずは64pinで設計をすすめて、レイアウトに余裕があれば100pin化を考えようと思います。

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OsciLogi_32がここまで来た [oscilogi32]

(2014.09.29)
”卵黄の醤油漬け”を作ったりしながら、ぼちぼちと作業を続けてきたOscilogi_32の開発ですが、ようやくここまで来ました。
2014_0929.pngグリッドとCH表示を追加した

同じ計測レートなのに何故かOscilloとLogianaで計測データの表示がずれる件はPIC32側で計測レートの設定を間違えていたことと、計測レートが異なるとオシロとロジアナのサンプリング周期に僅かなズレを生じることの合わせ技でした。

例えばオシロを100kHzサンプリング、ロジアナを200kHzサンプリングにすると、オシロのサンプリング周期が1/2bit分長くなり、その差が累積してオシロとロジアナの計測タイミングがズレていました。

PICのタイマー設定を読み取り、以下の式で実際のサンプリング時刻を計算して、このズレを補正します。

サンプリング時刻 = サンプル回数 * PR * PS / PBCLK

まだまだJAVAプログラムの開発は続きますが、PIC側はほぼ固まったので、ブレッド・ボードは卒業してRaspberry pi B+用の基板製作を開始しようと思っています。
デバイスCore Clock 100MHzのPIC32MX450F256Hを使用する予定です。
さて、どうなるか・・・

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新しい操作パネルで計測してみた [oscilogi32]

(2014.09.05)
OsciLogiの新しい操作パネルで計測パラメータを設定して計測表示できるようになりました。パチパチパチ~
2014_0905.png計測器らしくなってきたが・・・
大きな前進ですが、一つ問題が出てきました。同じ計測レートなのに何故かOscilloとLogianaで計測データの表示がずれています。
2014_0719_1.png一致した場合はこんな感じ
はて?
これは一体どういうことでしょうか?

トリガ条件の組み込みが終わったら、これまで先送りしてきた部分(計測データと計測時刻の合わせこみ)に取り掛かります。その中で先の不具合の原因が明らかになってくれると良いなぁ~

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