Top-URG と組込みデバイスの接続について

Top-URG には、USB のデバイス・インターフェースしかなく、Top-URG と組込み機器を接続するには、組込み機器側が USB ホスト・インターフェースを持つ必要があります。

この記事では、FTDI 社の USB ホストチップ Vinculum を介して Top-URG と組込み機器を接続する方法について説明します。

USB ホストチップ Vinculum と Top-URG との接続

Vinculum についての詳しい説明は、Vinculum を御覧下さい。
今回は、Top-URG と組込み機器の接続を、Vinculum を介して行います。

構成例(Top-URG + 組込み機器(Vinculum 搭載)

URG センサが使っている USB 規格は、CDC(Communication Device Class) の ACM(Abstract Control Model) です。
Vinculum はこの規格をサポートしており、USB ホストからの情報を他のインターフェースに変換でき、例えば

バス
UART
SPI

といったインターフェースに変換することができます。
Top-URG との接続用に Vinculum を評価するのであれば、VDIP1 評価基板の利用が簡単です。

VDIP を用いて Top-URG と接続するときの手順は、vinculum_using_memo.txt にまとめてあります。

Vinculum の接続に用いたサンプルプログラム

以下は、Top-URG からのデータを UART に変換し、マイコンで読み出してみたときのマイコン用プログラムと、応答の結果になります。

プログラム

Vinculum の配線をシリアル用に変更し、データ変換を行うプログラム

#include <7040S.H>
#include "sci_ctrl.h"
#include "imask_ctrl.h"

enum {
  CONSOLE_PORT = SCI_1,
  VDIP1_PORT = SCI_0,
};


int main(void) {
  int i;

  // シリアル通信の初期化
  for (i = 0; i < 2; ++i) {
    sci_init(i, 4);
  }
  imask_set(0);

  // _RESET 用に PE13 を出力設定
  // PE13 は、VDIP1 の RS# に接続
  PFC.PEIOR.WORD |= 0x2000;
  PE.DR.WORD |= 0x2000;

  // PE14 出力。Command Mode の場合、Hi 出力。Data Mode の場合、Lo 出力
  // PE14 は、VDIP1 の AD5 に接続
  PFC.PECR1.WORD &= ~0x3000;
  PFC.PEIOR.WORD |= 0x4000;
#if 0
  PE.DR.WORD |= 0x4000;         // Command Mode
#elese
  PE.DR.WORD &= ~0x4000;        // Data Mode
#endif

  while (1) {
    char ch = '\0';

    // VDIP1 からの受信メッセージを表示する
    if (sci_readable(VDIP1_PORT) != 0) {
      sci_read(VDIP1_PORT, &ch, 1);

      if ((ch == '\r') || (ch == '\n')) {
        // 改行のときは、LF CR に展開する
        sci_write(CONSOLE_PORT, "\r\n", 2);
      } else {
        sci_write(CONSOLE_PORT, &ch, 1);
      }
    }

    // VDIP1 へメッセージを送信
    if (sci_readable(CONSOLE_PORT) != 0) {
      sci_read(CONSOLE_PORT, &ch, 1);

      // '\n' は '\r' に置換して送信する。でないと VDIP1 に認識されない
      // (「Data Mode」のときは、関係ない)
      if (ch == '\n') {
        ch = '\r';
      }
      sci_write(VDIP1_PORT, &ch, 1);
    }
  }
}

応答例

以下のテキストファイルは、組込み機器が送受信したデータを記録したものです。

Top-URG にコマンドが送信され、応答が返されているのがわかります。

% make && sloader vdip_terminal.mot
make: Nothing to be done for `all'.
100.0 % complete. 

Ver 03.64VDAPF On-Line:
Device Detected P2
VV
VV
00P
VEND:Hokuyo Automatic Co.,Ltd.;[
PROD:SOKUIKI Sensor TOP-URG UTM-30LX;P
FIRM:L.1.5z(13/May./2008);R
PROT:SCIP 2.0;N
SERI:00000000;]

MD0000000101001
MD0000000101001
00P

MD0000000101000
99b
09YTF
0<90<9:

MD0000076801001
MD0000076801001
00P

MD0000076801000
99b
0=3M]
0<40<40<40;P0:409N09N09D09D09=09509509509509509709709N09f0;[0<[00
<k0=90=90=90=70<_0<[0<70<10<10<10<10<L0<L0;:07A05@05@05@05G05G05?
G05?05>05>05?05?05@05B05K05K05K04a04404103c03V03I03I03I04504U04]M
04]04_04_04_04_04a04a04a04a04g04g04g04o05505805805<0580580570560[
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0]:7

Device Removed P2

接続例