毛虫計算機:Blog

CANバス内蔵Classicボードたち。　しかし割高になってしまった… Uno R4 Minimaを入手したので遊びつつ、どのような実装になっているのか、仕様を眺めてみた。 UNOは現在のArduino製品の中ではClassic Familyというカテゴリに入っており、歴史的なフォームファクタを継承している。ルネサス製MCUの採用で話題だけれど、5V単電源動作可能なARMマイコンとしては高機能だ。 要点としては、初学者向けのClassicファミリにCortex-M4が降りてきて、内蔵RTC、DAC出力、CANバスといった機能にもAPIレベルで対応しているという点になる。 　スペックだけ見ると、反射的に3.3Vで動いてほしいとかいろいろ要望が湧いてくるが、ターゲットはあくまで初心者なのを忘れないようにする。　（いい感じの互換ボードに期待） ボードとピンマップを眺める 公式サイトのボード紹介ページでは、回路図と基板図をAltium365ビューワーで見ることができるようになっていた。回路図で抵抗を選択すると詳細が表示されるし、基板図上の実装と連携して位置をハイライトできたりする。 Minimaの実際の基板には16MHzの水晶は空きパターンとなっている。内蔵オシレーターで動いているようだ。 Minima　回路図 https://docs.arduino.cc/resources/schematics/ABX00080-schematics.pdf Wifi　R4回路図 https://docs.arduino.cc/resources/schematics/ABX00087-schematics.pdf MinimaとWifi R4ではソケットに引き出されたSPIバスのマッピングが異なっている。これに伴いCANで使うピンも位置が変わっている。APIが用意されてるのにピンマップ表で表記していないのはボード依存のためかもしれない。　CANを使いたければシールド設計で対処するしかなさそう。 　他にも、Minimaのソケットの3.3V出力は、Minimaのデータシートに書いてある通りMCUの内部電圧を生成しているLDOの出力を引き出している。そこまでやるのかというくらい割り切っている。 　内部レギュレータから引き出せる電流量はArduinoとしては表向き載っていないけれど、ルネサス...

（1年前に書いていて投稿を忘れていたので放流）  ゼロ年代後半　個人的にオシロも持っておらず、プロトコルアナライザもデバッガの概念もなかったころ、デバッグ中の基板にはAMモードにした広帯域受信機（DJ-X11）を近づけて動作検証していた。   一昔前の5V動作の16bitマイコンはクロックの放射ノイズも大きく（周波数拡散クロックなんて無かった）、ループ処理の過程でピーとかザーとか激しく主張していた。UARTもRS232レベルシフタを通していたので、文字送信があるたびに 　チ、チ、チ、 とリズムを奏でていた。書き込まれたプログラムが止まってしまうとそうした喧噪も止まり、ユニバーサル基板の切れ端とUEW線とリード抵抗の足の切れ端だらけの机はホワイトノイズに包まれた。  機器間通信が増え、処理性能とソフトウェア規模が肥大化し、無料版の純正ツールやフレームワークに落とし穴があることが前提な昨今、ハードウェアの挙動をリアルタイムで把握することは問題の早期解決に役立つ。  4年前に  https://www.saleae.com/ja/  のロジックアナライザ を導入して使っているが、早くから導入していればと思ったデバイスの一つ。現在はソフトウェアがLogic 2.xになり大幅に更新されている。昨今の半導体不足の流れで一度仕様変更があり、いつの間にか市販価格が倍近いお値段になっている…。 収録動作  理論上ＵＳＢ3.0帯域をフルで使う信号キャプチャ機器なので、レコード長はPCのメモリ容量に依存する。なのでＲＡＭ容量が許すかぎり設定したサンプルレートで連続したキャプチャを続けることができる。 ロジックの場合変化が無い区間はデータは増加しない。 負荷テストということでわざとアナログ多チャンネルの高速キャプチャを行ってみると、数秒でGB単位の信号がRAMに保存される。    開発PCのメインメモリを64GBにしたので、限界まで収録できるか実験してみたが、クラッシュせずちゃんと記録できた。  サンプルレートの最高値はUSB3.0の帯域を上限に、同時に取得するch数で割ることになる 。 　パラレルバスや多数の信号を同時にデバッグするなら、値段を気にせずLogic Pro16を買っておくのが良...

 秋月で売っていたAtmega8と、感光基板でエッチングしたArduino互換ボードを製作してみて、次に本家ボードも買って…  と気が付いたら10年が経過していた。  ハードウェア的な観点では、今は32bitMCUの低価格化、高性能化、低消費電力化が著しい。動作周波数も100MHz超えが当たり前で、30ｍA程度しか消費しない。  動作電圧範囲が広く、単純な8ビットMCUが不要になることはまだないだろうけど、クラシックなAVRマイコンは値上がりしており、価格競争力は無くなりつつある。 そしてコモディティ化により、公式ボードでは不可能な値付けの安価な互換ボードがたいていの需要を満たすようになってしまった。     Arduino Nano Every https://store.arduino.cc/usa/nano-every https://www.arduino.cc/en/Guide/NANOEvery  そんな中、Arduino本家がリリースした新しいNanoボードの一つ。  他のボード2種はATSAMD21(Cortex-M0+)と無線モジュールを搭載したArduino zero（生産終了済み）ベースのIoT向けボードだが、 Nano EveryはWifi Rev2と同じくAtmega4809を採用していて、安価で5V単電源な8ビットAVRボードだ。  Atmega4809はATmegaと名がついているが、アーキテクチャはXMEGAベースとなり、クラシックAVRとの間にレジスタレベルの互換性は無い。   https://blog.kemushicomputer.com/2018/08/megaavr0.html  もちろん、ArduinoとしてはArduinoAPIのみで記述されたスケッチやライブラリは普通に動作するし、Nano Every用のボードオプションとして、I/Oレジスタ操作についてはAPIでエミュレーションするコンパイルオプション（328Pモード）がある。 公式のMegaAVR0ボードはどれもブートローダーを使わず、オンボードデバッガで直接書き込みを行っている。  ボードを観察...

Coreiを積んだノートPCは重たく、冷却ファンの音が意外と大きい。ということで最近は型落ちのAtom x5なタブレットPCを携行している。  中古で手に入れた富士通のQ507/MEは、10型でフルHD、デジタイザと軽量キーボードがついていて、フルサイズのUSBが2ポートついている。  電源キャップ破損固体なので無効だけれど、一応防水、防塵の機種だ。  1代古いQ506/MEのカスタムモデルは一時期大量に出回っていたので有名だ。Q507と506を比べると、ただのマイナーチェンジかと思いきや、底部のアクセサリポートを除いてUSBポートの配置などが全く違って興味深い。 Atom x5-Z85XXを搭載したタブレットや2in1はたくさん出回っているけれど、どのメーカーの製品であっても長期間のスリープ後などに起動すらしなくなる不具合を抱えているようだ。  バッテリを切り離し、電源を完全に落とさないとこのループから抜けられないため、機種によっては対処法が無いものがある。  この機種はハードリセットスイッチがあるため、復旧は簡単に行えるが、初めて直面したときはヒヤヒヤした。  軽量でファンレス。文章を書くにはとても良い。  ストレージサイズが64GBしかないけど、回路図CADとVisualStudio Code、IDEを少々入れて、Dropboxのスマート同期を有効化する程度ならそんなに問題にならない。  Live USBを走らせる  Linux環境という点では、WSLを動かすのはAtom x5レベルだと結構厳しい。VM運用もあまりしたくないので、Raspberry pi Desktopを Live USBのまま使ってみることにした。  ハードウェアとしては、USBメモリを優先的に起動するようBIOSで設定するだけだ。  フル規格のUSBポートが2つあるので、つけっぱなしでも支障がなく使いやすい。  Live USBだと、Atom x5タブレットでもオーディオを除けばほとんどの機能がそのまま使える。  なお、SSDを消去してクリーンインストールする道を選ぶと、ドライバや画面設定回りで修羅の道が待っている...

昨年の秋、Nikon 1 J2 を中古で見つけた｡ すでに6年前の機種なので､標準ズームレンズ付きで1万円だった｡ これは、光学系の性能を限界まで使うリモセン衛星のような撮像、画像処理技術を、誰もがそうと知らず日々使いこなし、オンラインに投稿している時代に、オフラインで光学系を試行錯誤する（レンズ沼に落ちる）記録｡ いつの間にか所有していたCマウントレンズの特性を探る  SPACECOMの手動ズームレンズ G6x16-1.9 Macro-L 何年か前に中古で手に入れてあったもの｡ 1インチセンサ用で､35mm換算で約43~270mmの焦点距離となる｡ マクロモードもあって､数センチからピントを合わせられる｡ http://spacecom.co.jp/products/g6x16-1-9-macro-l/ 小さいけど産業用ゆえ､金属製で620gあり､見た目よりずっしりとしている｡ カメラ用レンズとしてみるとものすごく明るい望遠系だ。  望遠側は絞り開放だと快晴下でパープルフリンジが目立つ｡ かなり絞らないと難しいレンズだ｡  J2のフルマニュアル操作については､ピント合わせが難しかった｡ 晴天下では液晶が見にくいことも手伝い､絞り解放に近いと狙ったピントを出せない失敗が多い｡ Cマウントレンズの望遠端で遠方の花火(トリミング)   いつもコンデジにまかせていた値をマニュアル操作しているうちに､だんだんとレンズの癖を会得していく｡ 直焦点撮影  簡単に望遠鏡の直焦点撮影に挑戦してみた｡ 数年前に中古で入手したMEADE ETX-60AT (焦点距離350mm f5.6) 1インチセンサでは940mm相当の単焦点となる｡  鏡筒へはCマウントアダプタ - アイピースリングアダプタで接続｡  秋晴れの朝に撮った80km先の富士山(RAW現像)｡ 裾野を写すために､2枚を合成している｡ 10月18日夜､月と火星(左下)が接近していたので､撮影に挑戦｡ ちょうど視野に収まった｡ 固定点から望遠撮影するなら､デジタル雲台付きレンズと考えるととても使いやすい｡ あとで登場する専用の超望遠レンズと比較す...

 HAKKOのIHはんだごて､FX-100を導入して2ヶ月ほど経った｡ FX-951から乗り換えなので､両者の差異を書き出してみた｡ 小手台はコテ検出等の配線も無くなり､コンパクトで置き場を選ばなくなった｡ (本体は結構大きく重くなった)  立ち上がりは早く､コテはさらに細くなって持ちやすい｡  コテから持ち上げたときや小手先の温度変化に対して､かなり機敏に温度制御してくれる｡ スリープ､シャットダウン､復帰も軽快｡  だんだんとRF特有のスルーホールだらけ多層基板などを手がはじめているので､無限に吸われる熱との戦いになる｡  小手先としては､主にC型の大きいタイプを使うが､足の出ていない小さいQFNやUEW作業では小さい小手先に交換している｡  FX-951を全く使わないかというと､もっと熱容量の大きい小手先に付け替えて､表面実装以外のはんだ付けに使っている｡  今まで仕上がりは目視とビクセンのマルチモノキュラー4x12にルーペスタンドをつけて確認していたけど､夏にHOZANのL-50を中古で手に入れた｡ 一昔前の構成のため､付属していた照明は蛍光灯式ですでに寿命を迎えていた｡ あとから安いLEDリングライトを取り付けた｡ 追記 倍率0.5倍のコンバージョンレンズを入手｡ 焦点距離を2倍にすることで､系全体の倍率が半分になる｡  作業時の姿勢が改善した｡  倍率5倍相当で視野が直径36mmに広がり､QFP100が余裕でつけられるようになった｡ 10倍だとちょっと狭くて､大きめのパッケージが付けにくかった｡  特殊領域の設計試作はあまり数が出ないのと､数が出る場合は専門業者の領域になるので､リフロー量産の方面には手を出していなかったけど､そろそろ整備していきたい｡

ファンクションジェネレーターを導入｡ いろいろ悩んだ結果､RigolのDG1062Zにした｡ ローエンドだといろいろな選択肢があるけれど､個人的な決め手としては､ ･30~40MHz程度の正弦波が出せること(クロックやRF系の動作テストで必要) ･すでに導入してあるDS1054Zと連携できる ･周波数カウンタがついている というところ｡  AIRSPYにダミーロード経由で接続し､60MHzの信号を見聞きしてみる｡ 試験信号があると､SDRの癖を見るのにも役立つ｡  AIRSPYでCWモードを見ていると､ウォーターフォールに横線が走り､ノイズのような断続音が入るようことがあった｡ これはUSB2.0ポートに接続してサンプルレート10Mspsでみているときに顕著で､USB2.0の帯域をほとんど使ってしまう関係上､おそらく転送時にドロップが発生している｡ 3.0ポートで使うか(ごく稀にノイズは走る)､2.5Mspsにすると回避できる｡ ベンチトップ計測器のタワーもそこそこの信号源､電圧電流源､電源が揃った｡ 次は無駄に10MHzのGPSDOが欲しくなってくる･･･｡  収めるために段間の棚を外しただ積み上げるだけとなっているため､いろいろ無理がでている｡  なんとかしなくては･･･｡

いまさらだが、Androidアプリの作成をしてみたくなって、開発機としてNexus5Xを調達した。  端末のセンサ値をテレメトリみたいに長時間ロギングしてみたいとおもったが、手元にはセンサを積んだ新しめの機種がなく…。  Nexus5xには製造不良が原因とされるbootloopといった有名な不具合があり、保証切れの個体がオークションで放流されているため、最初は取り寄せてあそんでみることにした。 結局、安定しなかったので 開発機は新品を購入して運用中。  起動不良を抱えた個体を分解してみた。 分解については iFixitに詳細なレポート がある。分解はプラスチックの爪を外すだけなので容易く、基板は数か所のねじを外すだけでアクセスできる。 裏蓋などの分離する筐体にケーブルは伸びておらず、フレキシブルアンテナや指紋センサ、オーディオジャックは基板に配置された金属端子の接触のみで接続されている。基板につながるフレキ端子はLCD、バッテリ、二つのカメラモジュールのみだ。 今どきの端末はかなり設計の合理化が進んでいて、バラしやすい。  背面カメラはIMX377で、1200万画素、1/2.3型CMOS。 手持ちのTG-4と比較すると、オートホワイトバランスがちょっと頼りないけれど、画素サイズとレンズのおかげか、細部ははかなりシャープに映る。 5Xだと手振れ補正が無く、シャッターボタンを押してから動きの少ない瞬間を狙ってキャプチャしているっぽいので、光量がある場面ではかなり強い。 全球撮影やパノラマモードみたいな撮影についてはAndroidのほうが気に入っている。  話を基板に戻すと、SoCを覆う金属シールドもツメになっていて、簡単に開く。 放熱シートを介して、DRAMがPoP実装されたCPUが出てくる。 素子を放射温度計でモニタしながら、ヒートガンであぶってはんだクラックの対処をしてみると、たしかにある程度起動しつづけるようになった。  ただ、2日目に急速充電をテストした際に発熱が増え、bootloopが再発。 常用は難しそうだと見限ることにした。 あとから買った新品と比べると、負荷をかけたときの発熱が多いのも気になった。 バッテリ端子を外して絶縁し、保管中。  SoCの裏...

オリンパスの防水コンデジ TG-4。 だんだんと入手しにくくなってきつつある。特価で入手。(3ヶ月後に後継機TG-5が登場した) 単体で海中撮影できるし、Exifには撮影方位、緯度経度、気圧（水深）が記録されるので、旅カメラとしては最強クラス。 画像をスマートフォンにダウンロードするだけなら、内蔵Wifiで転送が可能。 別売りのLEDライトガイドを装着したもの 特にマクロ機能が飛びぬけている。顕微鏡モードでも望遠端１cmで、直尺を接写してみたものが以下の写真となる。 被写界深度合成機能もあり、カメラ上での合成と、焦点を変えながら静止画を連続撮影するオプションが選べる。もっぱら基板上の実装確認に使う予定なので、この機能にはやや期待している…。 （アウトドア用なのに申し訳ない気分に） 古いCMOSセンサを被写体にして確認してみた。 被写界深度合成なし（1枚目） 被写界深度合成あり。ダイの奥までシャープになった もともと初めに買ったのがGX-200なので、鞄に入らないカメラはちょっと抵抗がある。Pentax Qでレンズをそろえるかどうか迷って、望遠レンズとマクロレンズの代わりに、中古だけどSP-100EEとTG-4をそろえた。 市場の縮小を受けてか、コンパクトな筐体に向いた1/2.3型素子採用のカメラが最近あまり発表されなくなっているのが寂しい。画質や暗部性能では太刀打ちできないものなぁ… ＜作例＞ AirSPY チューナー部 植物だと、拡大撮影時の倍率を一発で理解してもらえる被写体というのがなかなかないことに気付く。 1週間後の撮影 4kテレビの画面を光学望遠端で。（顕微鏡モード）RGBW配列が確認できる