初めに

仕事でマイコンを使って色々な装置を作ってきました。 個人的にも、PICやその他のマイコンを使ってきましたがμITRONやLinuxなどのOSを組み込んだことがありません。 ハードウェアを専門としているので、動作確認ぐらいのプログラムは書きました。 それ以上は、ソフトウェア担当さんに任せっきりです。

そこで個人的にマイコンボードを作って出来るならOS組み込んでみようかなと思ったりしています。 適当に秋月のマイコンボードのキットを買ってきて組み込むのも味気ないしハード屋として基板でも起こそうかなと思っています。

構 想

地方に住んでいる私にとって秋葉原に行く機会は、年に１回有るか無いかです。 ですので入手できる部品はネット通販上にある物にします。

• 秋月電子通商
• マルツパーツ館
• せんごくネット通販
• Digi-Key

最後のDigi-Key以外は国内で私が良く使うところです。特殊な部品は、Digi-Key購入することがたまにあります。 総て揃うと思いますが物によっては別な所を使うかもしれません。

プリント基板を作るとしても、安くしたいので両面基板の両面実装までに抑えたいです。となると、外部クロック20〜30MHz程度になると思います。

OSを組み込める程のCPUで安めの物を探すとします。 できるならARM系のCPUをと思ったのですが、接続できるDRAMがSDRAMだったりして、帯に長し襷に短し状態でした。(SDRAMで外部クロック50MHzだと４層基板位ないと安定しないためです。)

秋月でルネサスのSH7144が使えそうです。 内部50MHzで外部のバス速度が25MHz位なのでいい感じです。 が、DRAM用I/Fが無くのDRAMの接続が簡単ではありません。 メモリは沢山積みたいのですが考えるところです。 そこで、OSが組み込めてある程度使えそうなルネサスのH8/3069Rを選んでみます。 このマイコンだと本が有るしネット上でも色々サンプルがある様なので挫折しないで済みそうです。

H8/3069R って?

製品型番は、「HD64F3069RF25」フラッシュメモリ内蔵の16ビットシングルチップマイクロコンピュータです。 (以降マイコンと呼びます。) 単体で、色々処理が可能です。が、バス拡張して使うことが基本になるマイコンです。

主要な機能を書いてみます。

DRAMインターフェース

私が良く使うマイクロチップのPICなどには無いインターフェースです。 大容量半導体メモリの初期の頃から使われています。

配線をマルチプレクスして数を減らす。リフレッシュ動作が必要など多少複雑な制御が必要ですが、DDR3-SDRAMよりは簡単に扱えます。

ただ、DRAMはほぼ淘汰されて余り種類はありません。産業用だと思いますが使える物はあるようです。

8bit/16bitタイマ

タイマ・PWM・キャプチャとかが使えます。今回は外部に出入力が取れないのでタイマだけの使用になると思います。

SCI (シリアルコミュニケーションインタフェース)

通信用ですね。 このMPUは、SCIを使って内蔵のフラッシュメモリを書き換えることが出来るらしいです。 また、同期通信も可能でMSBファースト/LSBファーストでの転送が可能なようです。 SPIの代わりになりそうですね。

A/D変換器 D/A変換器

ワンチップマイコンでは、おなじみです。 今回は一応繋いでおく程度にする予定です。

DMAコントローラ

内部のCPUを通さず、メモリにアクセスするコントローラーです。 メモリ⇔メモリやメモリ⇔周辺I/O等が行えるようです。うまく使えるかどうか判りません。

現行の回路構成は?

ネット上を探してみると秋月のH8/3069のボードの回路が標準に使われているような気がします。部品としては

• 8bitBus
• 16MbitDRAM (2MB)
• 10M Ethernet Controller (RTL8019AS)
• USB Host/Slave Controller (SL811HS)

等が使われています。

今回は、速度的に有利になるように16bitBusを使ってDRAMを繋ぎたいと思います。 秋月と同じDRAMを使うと最低2個載せて4MBになりますが、まぁ問題にならないと思います。 それより、周辺をこのまま載せる訳に行かないので色々考えてみます。

その他

情報は出来るだけ正確に書くつもりです。ただこの記事を見て作ると思ったときは、 個人の責任において 作業を行なってください。

データの喪失や機器の損傷が有っても、一切の責任は取れません。

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