1 概要 KC80 ベースモデル CPU ボード CAT68801 SBC-ZA 取扱説明書 CAT68801 SBC-ZA は川崎マイクロエレクトロニクス製の KL5C80A16 を使用した CPU ボードです KL5C80A16 は MHz 動作時に Z80-3

Transcription

1 概要 KC80 ベースモデル CPU ボード CT6880 SCZ 取扱説明書 CT6880 SCZ は川崎マイクロエレクトロニクス製の KL5C806 を使用した CPU ボードです KL5C806 は 7.78MHz 動作時に Z800MHz 相当の高速で動作しますので今までの 8 ビット CPU を超えたパフォーマンスを発揮します 入出力の機能として K L5C806 内蔵の I / O の他に汎用の入出力ポート (8 ビット ) カレンダ機能 ( オプション ) があります メモリはプログラム領域用として もしくは M ビットタイプの EPROM フラッシュ ROM のいずれか 個を実装可能で データ領域用には 8K バイトの が実装済みです カレンダ機能 IC はボード上のニッカド電池によりバックアップされています また バグファインダアダプタによるデバッグ作業も可能です 仕様 CPU:KL5C806( 川崎マイクロエレクトロニクス製 ) システムクロック :7.78MHz メモリ [ プログラム領域 ] ビット (8K バイト ) もしくは M ビット (5K バイト ) タイプの EPROM フラッシュ ROM のいずれか 個を実裝可能アクセスタイム 00nsec 以下 [ データ領域 ] 8K バイトの を実装済み 割込み : 内蔵デバイスおよび外部バス合計で 6 レベル外部バス用に IRQ ~ IRQ の レベルが使用可能 ( 同一レベルに複数の割込み要求が可能 ) ICK サイクルは KL5C806 内蔵の割込みコントローラによるオートベクタ方式 ( 外部バスからのベクタ読込みは不可 ) リセット : 以下のいずれかの条件でリセット信号を発生パワー ON 時 電圧低下時 マニュアルリセット入力時 調歩同期シリアル I/F (KL5C806 内蔵機能 ) [CH0] RS RS RS85 をジャンパ設定で切替可 [CH] RS 専用 (P の ビットと共用 ) 内蔵ボーレートジェネレータによりチャネルごとにボーレート設定可能 クロック同期シリアル I/F (KL5C806 内蔵機能 ) 半二重方式 キャラクタ長 8 ~ 6 ビットボーレート : 外部クロック時最大 5Mbps 内部クロック時 9.6Kbps パラレル I/F (KL5C806 内蔵機能 ) 8 ビットの汎用 I/O ポート (P0 ~ P) [P0] 上位 ビット入力 下位 ビット出力 ( 上位 ビットは DIP スイッチと共用 ) [P ~ P] ビット単位で I/O 設定可 (P の下位 ビットは IRQ ~ IRQ と共用 P の ビットは調歩同期シリアル I/O の CH と共用 ) タイマ / カウンタ (KL5C806 内蔵機能 ) 6 ビットのタイマ / カウンタ ch 8 ビットプリスケーラ付き 外部クロックのカウント可能 パラレル I/F 8 ビットの汎用 I/O ポート ビット単位で I/O 設定可出力時のドライバにはオープンコレクタタイプのトランジスタアレイを使用 ( にプルアップ済 ) しており 出力電流は 0m MX カレンダ機能 :RTC6( エフ ソン製 ) を実裝可能 ( オプション ) データバックアップ : ボード上のニッカド電池により およびカレンダ IC をバックアップ 汎用 DIP スイッチ : 各種モード設定等 汎用的に使用可能な ビット DIP スイッチを実裝 (P0 の上位 ビットと共用 ) バグファインダ : 市販のバグファインダアダプタによるデバッグが可能 使用温度範囲 :0 ~ 55 ( 結露なき事 ) 電源 :+ ± 5% MX00m(ROM カレンダ IC 実裝時 ) 重量 : 約 5g(ROM カレンダ IC 実裝時 ) 基板 : 基板寸法 0 8 ( コネクタ等 突起部分は含まない ) 取付穴寸法 0 ( Φ.5) 基板材質ガラス布基材エポキシ樹脂.6t 層基板 ブロック図 CN CT68K 8 IT US CN0 単独使用時電源コネクタ IRQ,,, JP JP ハ スハ ッファ コントロールロシ ック EPROM FLROM /M JP ノーマル / ハ ク ファインタ CPU KL5C 806 メモリの設定 JP [JP][JP] EPROM P P P P0 リアルタイムクロック フラッシュ ROM JP メモリの選択 メモリの種類 EPROM またはフラッシュ ROM を使用する時 [] メモリ容量の選択 メモリの種類 EPROM フラッシュ ROM M M M JP7 JP6 JP 出力ラッチ 入力ハ ッファ 出力ラッチ 入力ハ ッファ JP8 it スイッチ ハ ックアッフ 回路 トランシ スタアレイ トランシ スタアレイ RS トランシーハ RS RS85 トランシーハ リセット回路 P0 ~P7 P50 ~P57 シリアル I/O CH 0 シリアル I/O CH シリアル I/O CH 0 クロック同期シリアル I/O P0~P7 P0~P7 P0~P7 P00~P07 FSIO NiCd ハ ッテリ JP を使用する時 5 6 CN 0P CN P CN 6P SCZ では 5K バイトのプログラム領域と 8K バイトのデータ領域の合計 60K バイトのメモリ空間を使用することができます プログラム領域メモリの設定プログラム領域のメモリには EPROM フラッシュ ROM のいずれかで容量は 8K バイトまたは 5K バイトのタイプを使用することができます 設定は JP JP にて行います アクセスタイムは 00nsec 以下のタイプを使用し KL5C806 内蔵のシステム制御レジスタ (SCR) の外部メモリウェイトコントロールは全空間を 0wait に設定します 尚 外部 I/O ウェイトコントロールは wait に設定します 6880

2 データ領域メモリの設定データ領域のメモリには 8K バイトの が実装済です JP の設定は必要ありません デタ領域 MMUの設定 KL5C806 内蔵の MMU は論理空間を 5 つの領域 (R0 ~ R) に分割し 論理境界値 (0 ~ ) と物理ベース (0 ~ ) によって それぞれを物理空間にマッピングしています リセット時 論理空間は R0 領域のみとなり 論理空間の 6K バイトは物理空間先頭の 6K バイトにマッピングされます 本ボードでは全領域がプログラム (ROM) 領域となりますので必ず MMU の設定を行う必要があります 以下に論理空間に ROMK バイトと K バイトを割付ける MMU の設定例を示します ;R0 = ROM 論理 0000H ~ 7FFFH( 物理 00000H ~ 07FFFH) ;R = 論理 8000H ~ FFFFH( 物理 F8000H ~ FFFFFH) LD,0FH ;R,R,R は使用しない OUT (06H), ;MMU の ( 論理境界値 ) に FH を設定 5 割込み ビットの EPROM を使用する時 5 6 KL5C806 内蔵の割込みコントローラにより Z80 のモード 割込み に対応した 6 レベルの割込み要求をサポートしています ( 外部バス からのベクタ読込みはできません ) 外部バス用には I R Q ~ I R Q の レベルが割付け可能です 優先順位は優先順位の高い HIGH グループ と優先順位の低い LOW グループに各レベルごとに設定可能で それぞ れのグループ内ではレベル番号が大きい方ほど優先順位が高くなって います 外部バスからの IRQ ~ IRQ は負論理のオープンコレクタ信号にな りますのでシステム制御レジスタ (SCR) には " 反転して入力する " を 設定して下さい また 同一レベルに複数の割込み要求が接続されま すので レベル入力モードで使用し割込み要求元をポーリングで確定 するようにして下さい 割り込み レベル 割り込み要求元 IR [ 0] タイマ / カウンタ CH /P0(IRQ) IR [ ] タイマ / カウンタ CH /P(IRQ) IR [ ] クロック同期シリアルCH 送受信 /P0(IRQ) IR [ ] URT CH TXRDY IR [ ] URT CH RXRDY IR [ 5] URT CH ブレク / エラ 検出 /P(IRQ) IR [ 6] DMコントロラのDMTC0 IR [ 7] DMコントロラのDMTC IR [ 8] クロック同期シリアル CH0 送受信 IR [ 9] URT CH0 TXRDY IR [0] URT CH0 RXRDY IR [] URT CH0 ブレク / エラ 検出 IR [] タイマ / カウンタ CH0 IR [] タイマ / カウンタ CH IR [] P(IRQ) IR [5] P(IRQ) もしくは M ビットのフラッシュ ROM を使用する時 ビットの を 使用する時 プログラム領域 メモリ容量 8Kバイト 5Kバイト メモリ容量 8Kバイト 物理 00000H~FFFFH 00000H~7FFFFH 物理 E0000H~FFFFFH M ビットの EPROM を使用する時 M ビットの を使用する時 6 シリアルインターフェース KL5C806 内蔵の調歩同期シリアル チャネルとクロック同期シリアル チャネルが使用できます 調歩同期シリアル各チャネルのボーレートは KL5C806 内蔵の専用ボーレートジェネレータによりそれぞれ独立して設定することができます [CH0] RS RS RS85 のインターフェースを JP8 の設定により選択できます RS または RS85 選択時は KL5C806 内蔵のコマンドレジスタ の RTS ビットに "" をセットするとドライバはイネーブルとなり "0" をセットするとディセーブルとなります レシーバにはディセーブルの機能がありませんので ドライバ出力とレシーバ入力を接続して 線式で使う場合は自分の送信データを自分で受信することになりますので このような時は受信データの読捨てが必要です また JP9 の設定により終端抵抗 50 Ω の接続有無を選択できます < 注記 > KL5C806 の CTS0 信号を "LOW" レベルにしないと送信動作 が出来なくなりますので RS(RS85) で使用する場合にはコネクタ CN の RTS0 と CTS0 を必ず接続して下さい [JP8] 調歩同期シリアルCH0のインタフェイス選択 通信方式 RS RS(RS85) JP8 JP8 CH0をRSで使用する時 CH0をRS(RS85) で使用する時 [JP9] RS(RS85) 終端抵抗の選択 終端抵抗 無接続 50Ωを接続 JP9 JP9 終端抵抗を接続しない時 終端抵抗を接続する時 [CH] RS 専用で RS RS85 では使用できません 信号線はパラレルポートの P P P5 P6 と共用していますので調歩同期シリアルの CH を使用する場合はパラレルポートとして使用することはできません ただし モデム制御信号の RTS CTS を使用しない場合は P P5 をパラレルポートとして使用できます 設定は JP7 で行います 尚 システム制御レジスタ SCR の上位 ビットには以下の値をセットして下さい 0000: 調歩同期シリアルの CH を使用しない時 000: モデム制御信号の RTS CTS を使用しない時 000: モデム制御信号の RTS CTS を使用する時 [JP7] 調歩同期シリアルCHの信号選択 番号パラレルポト調歩同期シリアルCH P6 RXD P5 CTS P TXD P RTS JP7 調歩同期シリアルの CH を使用せずにすべてパラレルポートとして使用する時 JP7 調歩同期シリアルの CH を使用し RTS CTS は使用せずに P P5 として使用する時 クロック同期シリアル半二重通信方式ですので送信と受信を同時に行うことはできません キャラクタ長は 8 ~ 6 ビットが指定可能で転送方向は LS/MS を選択できます ボーレートは外部クロックを使用する場合は最大 5Mbps で内部クロックを使用する場合は 9.6Kbps となります KL5C806 から TXS0 RXS0 SCK0 の信号がそのまま入出力コネクタの CN に接続されています 尚 RXS0 と SCK0 は.K Ω でプルアップされています 6880

3 7 パラレルインターフェース 9 カレンダ機能 ( オプション ) KL5C806 内蔵のパラレル I/F と増設したパラレル I/F の合計 8 ビットが使用できます 内蔵のパラレル I/F は信号線の多くが他の機能と共用していますので注意して下さい 内蔵パラレル I/F 8 ビットの汎用 I/O が ポートで KL5C806 の信号がそのまま入出力コネクタの CN に接続されています 尚 出力専用の P00 ~ P0 以外の信号は.7K Ωでプルアップされています [P00 ~ P0] 出力専用で入力として使用はできません P0 ~ P0 はタイマ / カウンタの OUT ~ OUT と共用しています [P0 ~ P07] 入力専用で出力として使用はできません ビット DIP スイッチおよびタイマ / カウンタの GTE0 ~ GTE と共用しています DIP スイッチの読込みはスイッチ OFF 時には "" スイッチ ON 時には "0" が読込まれます DIP スイッチの番号 ~ がそれぞれ P0 ~ P07 の各ビットに対応しています DIP スイッチ以外から信号を入力する場合は該当するスイッチ番号を必ず OFF にして下さい [P0 ~ P7] ビット単位で I/O 設定ができます [P0 ~ P7] ビット単位で I/O 設定ができます P0 ~ P は割込み要求が可能で入出力コネクタ CN に接続するか外部バスの IRQ~IRQ に接続するかを ビットごとに選択できます 設定は JP6 で行います [JP6] パラレルポトP0~P 接続先の選択 番号入出力コネクタCN 外部バスコネクタCN0 P() IRQ(5) P() IRQ(5) P(0) IRQ() P0(0) IRQ() P0~P の ビットすべてを CN に割付ける時 JP6 JP6 [P0 ~ P7] ビット単位で I/O 設定ができます P P P5 P6 は調歩同期シリアルの CH と共用していますので調歩同期シリアル [CH] の説明を参照下さい 増設パラレル I/F(P0 ~ P7 P50 ~ P57) 8 ビットの汎用 I/O が ポートで ビット単位で I/O 設定ができます また すべての信号は.7K Ω でプルアップされています 出力ポートに "" を出力すると出力トランジスタが ON "0" を出力すると出力トランジスタが OFF します 出力トランジスタには最大 0m までの負荷を接続することができます 入力として使用するビットはあらかじめ "0" を出力して出力トランジスタを OFF して下さい 入力端子が LOW レベルの時には "" HIGH レベルの時には "0" が読込まれます リセット時は出力トランジスタはすべて OFF で入力になっています 出力 (TD658) 入力 (7VHC50) 8 タイマ / カウンタ. 7K P0 PをCN0 P PをCN に割付ける時 KL5C806 内蔵の 8 ビットプリスケーラ付きの 6 ビットタイマ / カウンタが チャネル使用できます KL5C806 の GTE0 ~ GTE OUT0 ~ OUT の信号がそのまま入出力コネクタの CN CN に接続されています GTE0 ~ GTE は P0 ~ P07(DIP スイッチ ) と共用で.7K Ω でプルアップされています OUT0 は他の機能と共用ではありませんので常時使用可能ですが OUT ~ OUT は P0 ~ P0 と共用しています 各 CH は GTE 入力端子から外部クロックのカウントが可能です また CH は割込み要求をシステム制御レジスタ (SCR) の設定により NMI に接続できますのでウォッチドッグタイマとして CPU の暴走による誤動作を検出することが可能です P0~P7 P50~P カレンダ機能 IC としてエプソン製の RTC6 を U の IC ソケットに実装できます 日付 時間管理が必要な場合に利用して下さい 尚 カレンダ機能 IC の STD.P 出力はどこにも接続されていませんので カレンダ機能を利用して割込み要求を発生することはできません 0 リセット 電源電圧監視 IC により次に示す各状態でリセット信号を発生します リセット信号はリセット発生条件解除後 約 00msec 保持されます パワー ON リセット : 電源投入時に発生 電圧低下 : ラインが約.V 以下になった時に発生 外部リセット入力 : マニュアル用リセットで /RESIN 信号を LOW レベルにした時に発生 データのバックアップ ボード上のニッカド電池 ( サンヨー製 N50S.V/5mh) により およびカレンダ機能 IC のデータはバックアップされています ( カレンダ機能 IC はバックアップ中も計時動作を行います ) ニッカド電池はボードに通電中は常にトリクル充電されていますので通常は特別に充電する必要はありませんが 購入して初めて使用する場合や長期間通電されなかった場合などは初期充電の必要があります 初期充電には約 8 時間かかります フル充電後は周囲温度等にもよりますが約 ヶ月間のデータバックアップが可能です ( 注意 ) ニッカド電池が搭載されていますので導電性の物の上にはボードを置かないように取扱いには十分注意して下さい I/O 本 CPU ボード内では I/O の 00H ~ 5FH が使用または予約済となっています 外部周辺ボードでは I/O の 60H ~ FFH を使用して下さい 内蔵 I/O 00H R 0 R 0 R 0 MMU R 0 R 05 R 06 R 07 R 予約 0 0C 0D 0E 0F 0 CH0 PR/CPR CH0 SR/CSR CH0 CR/CCR DMC CH0 CR/SR CH PR/CPR 5 CH SR/CSR 6 CH CR/CCR 7 CH CR/SR 8 9 予約 システム 制御 SCR0 レジスタ C SCR D SCR E SCR F SCR

4 デバッグ 0H CH0 カウンタ CH0 コントロルワド / ステタス ボード上のコネクタ CN にバグファインダアダプタ用の信号が接続 CH カウンタされていますので市販のバグファインダアダプタによるデバッグがでタイマ / きます カウンタ CH コントロルワド / ステタス CH カウンタバグファインダアダプタによるデバッグではメモリ空間 I/O 空間 5 CH コントロルワド / ステタス 割込みに対する制限を全く受けることはありません また プログラ 6 CH カウンタ ム領域のメモリに を使用する事によりプログラムのダウンロード 7 CH コントロルワド / ステタス も可能となります ノーマルモードとバグファインダ ooton モー 8 RTE ドの切替は JP で行います 9 予約 [JP] 動作モドの選択 CH0 デタ CPUの動作 URT CH0 コマンド / ステタスノマル C CH デタバグファインダ ooton D CH コマンド / スタタス E 予約 JP JP F 予約ノマルモド バグファインダ 0 CH0 デタ ootonモド クロック CH0 コマンド / ステタス 同期 CH デタシリアル CH コマンド / ステタス LERL/PGRL 入出力コネクタのピン配列および型番 5 割り込み LERH/PGRH CN CN 6 コント IMRL ロラ 7 IVR/IMRH 8 P0 デタ 9 ビット操作コマンド パラレル P デタ ポト P 方向制御 ボードの外側より見た図 C P デタ D P 方向制御 [CN] ピン配列 E P デタ 信号名 ピンNo. 信号名 F P 方向制御 GND P0 P 増設 I/O P P P P5 0H S 秒桁 P6 5 5 P7 S0 0 秒桁 P P5 MI 分桁 P5 7 7 P5 MI0 0 分桁 P5 8 8 P55 H 時間桁 P P57 5 H0 0 時間桁 0 0 GND 6 D 日桁 7 カレンダ OUT0 GND D0 0 日桁 IC TXS0 RXS0 8 MO 月桁 SCK0 GND 9 MO0 0 月桁 TXD0 RXD0 Y 年桁 RTS0 5 5 CTS0 Y0 0 年桁 C W 週桁 GND 6 6 TXD D コントロルレジスタ D RXD 7 7 RTS E コントロルレジスタ E CTS 8 8 GND F コントロルレジスタ F TXD TXD0 RXD RXD0 P0~P57はパラレル入出力です 50H 出力時はTD658がドライバとなります 5 OUT0はタイマ0の出力です 5 TXS0,RXS0,SCK0はクロック同期シリアルI/O 用の信号です 5 予約 TXD0,RXD0,RTS0,CTS0 及びTXD,RXD,RTS,CTS はRS 用の信号です 5 TXD0+,TXD0,RXD0+,RXD0はRS(RS85) 用 55 の信号です パラレル P デタ 59 ポト P5 デタ 5 5 5C 予約 5D 5E 5F 6880

5 [CN] ピン配列 信号名 ピンNo. 信号名 GND P00 P0/OUT P0/OUT P0/OUT P0/GTE0 P05/GTE P06/GTE 5 5 P07/GTE P0 6 6 P P 7 7 P P 8 8 P5 P6 9 9 P7 P0 0 0 P P P P P5 P6 P7/NMI P0 P P 5 5 P P 6 6 P5 P6 7 7 P7 P00~P7 はパラレル入出力です OUT~OUT,GTE0~GTE はタイマ / カウンタ用の信号です NMI はノンマスカブル割込み入力です [CN] ピン配列ピンNo. 信号名 FSIO CLOCK GND 5 RESIN 6 GND FSIO,CLOCK はバグファインダアダプタ用の信号です RESIN はマニュアルリセット入力です [CN] ピン配列ピンNo. 信号名 GND 本ボ ドを単独で使用する場合は CN の, より電源を供給してください 入出力コネクタCN CN の型番 ( オムロン製 ) 名称 CN 型番 CN 型番 備考 ヘッダ ( 基板側 ) XGC0 XGC ソケット+ストレインリリフ XGM00T XGM0T 付属品 列ソケット ( バラ線圧接用 ) XG5M0N XG5MN WG 用 セミカバ ( バラ線圧接用 ) XG5S00 XG5S70 ロックレバ( バラ線 フラット共用 ) XGZ000 入出力コネクタCN CN の型番 ( 日本圧着端子製 ) 名称 CN 型番 CN 型番 備考 ポスト ( 基板側 ) 6EH EH ハウジング EHR6 EHR コンタクトピン EH00TP0.6 WG0~ 用 本ボードの持っている機能の多くは KL5C806 の機能をそのまま使用していますので使用方法の詳細については Z80 互換高速マイクロコントローラ KL5C806CFP ハードウェアマニュアルを御参照願います 68805

6 注意 本製品は取扱いを間違えたり不適切な状態で使用されますと部品が破損したり 発火する可能性があり危険ですので以下の注意事項を必ずお守り下さい 電源の極性を逆に接続したり 使用範囲外の電圧を加えたりしないで下さい 各種出力信号 入出力双方向信号を電源やグランドに直接接続したり 過負荷で使用しないで下さい ( 必ず適正な負荷範囲内で使用して下さい ) サージ電圧 ノイズ等の発生が予想される機器 部品等の近くで使用する場合は 発生源に十分なノイズ対策を行って下さい 本製品は部品や部品のリード線がそのまま露出していますので指などに怪我をしないように取扱いには注意して下さい 当社製品は 人命にかかわるような状況下や 極めて高い信頼性が要求される用途の製品 設備に組込まれることを目的として設計 製造されたものではありません エーワン株式会社 FX(0568) 愛知県春日井市下市場町 690