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2 目次. はじめに.... 参照ドキュメント.... 基板.... ブロック図 端子 MCU モジュールコネクタ端子 :CN CN... 6.IC バストポロジーについて 搭載部品 IS5LQ0B: シリアルフラッシュ :IC FT0XQ:USB to UART ブリッジ :IC LEDs BQ07 Li + バッテリーチャージャーインジケータ FT0XQ USB to UART インジケータ 電源インジケータ 電源スイッチ :SW microusb コネクタ :CN Display コネクタ :CN CN5 CN Pin Dip ソケット :SS0 SS SS SS Universal Area リセットスイッチ :SW Program/Debug コネクタ :J J 汎用タクトスイッチ :SW SW5 SW 中継コネクタ :J 電源 電源系統図 主要電源部品 バッテリーチャージャー :BQ07:IC 昇降圧 DC-DC コンバータ :TPS60:IC quattro II 回路図... 0 The Fourth Generation Sensor Platform

3 . はじめに 本文書はセンサープラットフォーム quattro II( クアトロツー / 以下本ボード ) のユーザーズガイドです 本ボードは標準で最大 個のセンサーを同時搭載可能 ( ) で データ保存にも使用できるシリアルフラッシュも実装されています 基板中央のマイクロコントローラーコネクタには様々なコントローラーモジュールを接続することが可能です また PC とのシリアル通信 システム電源の供給 及びバッテリーチャージのための USB ポートを持ち マイクロコントローラーコネクタに接続した MCU やプロセッサと通信することができます 基板端にはディスプレイコネクタを持ち 各センサーのステータスやリアルタイムログを表示することに役立ちます 更にユニバーサル領域には IC SPI 等のシリアルポートの機能が割り振られているため 無線モジュール等の通信デバイスを接続することも可能です ( ) 拡張ポート / 拡張エリアの併用により更に多数のセンサーにも対応可能です 以下に本ボードの主な特徴を記載します センサーソケット : 最大 スロット + 拡張ポート 拡張エリア Mbit シリアルフラッシュ Li + バッテリーチャージャー : 充電電流選択可能 microusb コネクタ ディスプレイコネクタ 汎用タクトスイッチ 個 基板サイズ :9mm(W)x5mm(H). 参照ドキュメント 本ボードは 搭載できるマイコン基板 f-shaft II t-shaft II 及びセンサーモジュール基板と同時に使用するこ とを想定しているため 以下の文書も同時に閲覧してください ユーザーズガイド f-shaft II ユーザーズガイド :freescale 社製 Kinetis(K) 搭載マイコン基板ユーザーズガイド t-shaft II ユーザーズガイド :TI 社製 MSP0 搭載マイコン基板ユーザーズガイド センサーモジュールユーザーズガイド : 本ボードに搭載できるセンサーモジュールのユーザーズガイド各 Device の Datasheet URL IS5LQ0B :ISSI 社製 Mbit Serial Flash Memory FT0X :FTDI 社製 USB to UART Bridge BQ07 :TI 社製 Li + Battery Charger TPS60 :TI 社製 Buck Boost Converter The Fourth Generation Sensor Platform

4 5mm. 基板 図 に本ボードを示します 9mm 基板厚 mm SW 5mm 7mm. ブロック図 図 に本ボードのブロック図を示します 図 quattro II 基板 図 quattro II 基板ブロック図 The Fourth Generation Sensor Platform

5 5. 端子 5. MCU モジュールコネクタ端子 :CN CN 表 5.. 表 5.. に MCU モジュール搭載用コネクタの端子表を示します また図 5. に搭載図を示します 表 5.. CN コネクタ端子表 Pin No. Pin Name 接続先 Pin No. Pin Name 接続先 VSS MOSI_0 UA TXD_0 IC 5 MISO_0 UA 6 RXD_0 IC 7 SPICLK_0 UA 8 SDA_0 SS0,,, 9 SPICS_0 UA 0 SCL_0 SS0,,, TXD_ UA INT_0 SS0 RXD_ UA INT_ SS 5 SDA_ UA 6 INT_ SS 7 SCL_ UA 8 INT_ SS 9 GPIO_ UA 0 SW(R) SW(R) GPIO_ UA SW(G) SW(G) SW5(B) SW5(B) 5 GPIO_ UA 6 7 GPIO_ UA 8 GPIO_5 UA 9 0 VSS 表 5.. CN コネクタ端子表 *UA:Universal Area Pin No. Pin Name 接続先 Pin No. Pin Name 接続先 Kinetis Only VSS TEST/SBWTCK(MSP0) JTAG_TEST JTAG_TMS JTAG_TMS SWD_DIO 5 6 JTAG_TDO JTAG_TDO 7 BUSY DC,DC,DC 8 JTAG_TDI JTAG_TDI 9 C/D(R/S) DC,DC,DC 0 JTAG_TCK JTAG_TCK SWD_CLK SPICS_ DC,DC,DC SPICLK_ DC,DC,DC SPICS_ Serial Flash 5 MOSI_ DC,DC,DC 6 SPICLK_ Serial Flash 7 MISO_ DC,DC,DC 8 MOSI_ Serial Flash 9 GPIO_6 UA 0 MISO_ Serial Flash RESETn SW *UA:Universal Area The Fourth Generation Sensor Platform

6 CN マイクロコントローラーコネクタ CN マイクロコントローラーコネクタ 図 5. CN CN 搭載図 The Fourth Generation Sensor Platform 5

7 6.IC バストポロジーについて 各センサーモジュールは初期状態ではメインの IC バス (IC_0) に接続されていますが 中継コネクタ :J を使用してそれぞれを独立に制御することが可能です その場合 下記のようにパターンを切断して メインの IC バスから分離することが可能です 中継コネクタにつきましては 7. を参照してください *IC_SDA_SSn IC_SCL_SSn(n=0,,,) は基板上の 中継コネクタに それぞれ接続します 図 6 センサーモジュールの独立制御 The Fourth Generation Sensor Platform 6

8 7. 搭載部品 以下に本ボードに使用する部品と接続を記載します 7. IS5LQ0B: シリアルフラッシュ :IC6 IS5LQ0B は ISSI 社製の Mbit SPI Flash Memory です 本ボードに搭載する各センサーデータの一時保存等に使用可能です CN を介して MCU と接続します 表 7. に端子配置を 図 7. に搭載図を示します 表 7. IS5LQ0 端子配置と接続 Pin No. Pin Name 接続名 接続先 Pin No. Pin Name 接続名 接続先 CE# SPICS_ CN 5 SI(IO0) MOSI_ CN SO(IO) MISO_ CN 6 SCK SPICLK_ CN WP#(IO) VSS 7 HOLD#(IO) Pullup(0kΩ) GND VSS 8 VCC IC6 シリアルフラッシュ 図 7. IS5LQ0B 搭載図 The Fourth Generation Sensor Platform 7

9 7. FT0XQ:USB to UART ブリッジ :IC FT0XQ は FTDI 社製の USB to UART 変換ブリッジです CN を介して MCU の UART ポートと接続します 表 7. に端子配置を図 7. に搭載図を示します 尚 本 IC のドライバは下記 URL から入手可能です FT0X Full Speed USB to Basic UART 表 7. FT0XQ 端子配置と接続 Pin No. Pin Name 接続名 接続先 Pin No. Pin Name 接続名 接続先 VCCIO VOUT 9 RESET# RESETn SW RXD TXD_0 CN 0 VCC USB_VBUS CN GND VSS CBUS RXLED# LED CTS# RTS# IC CBUS0 NC 5 CBUS TXLED# LED GND VSS 6 USBDP USB_DP CN CBUS NC 7 USBDM USB_DM CN 5 TXD RXD_0 CN 8 VOUT VOUT 6 RTS# CTS# IC IC USB to UART ブリッジ 図 7. FT0XQ 搭載図 The Fourth Generation Sensor Platform 8

10 7. LEDs 本基板に搭載されている LED インジケータの用途を以下に記載します また図 7. に各 LED インジケータの搭載図 を示します 7.. BQ07 Li + バッテリーチャージャーインジケータ Name 色 インジケータ説明 状態 PGD 橙 USB VBUS に有効な入力がある時 点灯 CHG 橙 バッテリーの充電中 点灯 7.. FT0XQ USB to UART インジケータ Name 色 意味 状態 TXD 黄緑 PC 側にデータ送信中 点滅 RXD 橙 PC 側からデータ受信中 点滅 7.. 電源インジケータ Name 色意味状態 POWER 黄緑 Power On 点灯 FT0XQ USB to UART インジケータ 電源インジケータ BQ07 Li + バッテリーチャージャーインジケータ 図 7. 各 LED インジケータの搭載図 The Fourth Generation Sensor Platform 9

11 7. 電源スイッチ :SW 本ボードの電源スイッチです 図 7.. に搭載図を 図 7.. に ON,OFF 状態図を示します 電源スイッチ 図 7.. SW 電源スイッチ搭載図 ON OFF 7.5 microusb コネクタ :CN 図 7.. 電源 ON,OFF の状態 本ボードの microusb コネクタには以下の 種類の機能があります 図 7.5 に搭載図を示します バッテリーの充電 システム電源の供給 PC と本ボードとの通信 microusb コネクタ 図 7.5 microusb コネクタ搭載図 The Fourth Generation Sensor Platform 0

12 7.6 Display コネクタ :CN CN5 CN6 本ボード用 Display(OLED EPD) 接続コネクタです CN CN5 は本ボードの表面に搭載し CN6 は裏面に搭載します CN6 は初期状態では非搭載です これら つのコネクタは信号を共有していますので どのコネクタも同様に機能します アプリケーションに合わせて使用するコネクタを選択してください また CN6 にコネクタを実装することにより 基板裏面に Display を配置することも可能となります 表 7.6 に接続表を 図 7.6. に搭載図を示します また 図 7.6. に OLED 基板 図 7.6. に EPD 基板を記載します 表 7.6 Display コネクタ接続表 Pin No. Pin Name 接続先 Pin No. Pin Name 接続先 U MOSI_ CN RESETn SW/RESETn MISO_ CN C/D:EPD 5 CN/9pin 6 SPICLK_ CN R/S:OLED 7 BUSY CN/7pin 8 SPICS_ CN 9 VSS GND CN6( 裏面 ) CN5 CN 図 7.6. Display コネクタ搭載図 図 7.6. EPD 基板 図 7.6. OLED 基板 どちらも Display を搭載した状態 The Fourth Generation Sensor Platform

13 7.7 8Pin Dip ソケット :SS0 SS SS SS 本ボードのセンサーモジュール取り付け用ソケットです 端子配置はすべて同じです 表 7.7 に端子配置表を 図 に搭載図を示します また 図 7.7. にソケットとセンサーモジュールサンプルを示します 表 7.7 Dip ソケット端子配置表 注 : 端子の並び順注意 Pin No. Pin Name 接続先 Pin No. Pin Name 接続先 Analog_n * UA UA 8 GND VSS VSS Vref UA UA 7 ICSDA_ssn * SDA_0 CN NC 6 ICSCL_ssn * SCL_0 CN VCC U 5 INT_n * INT_n * CN n*:0 UA:Universal Area SS0 SS 8Pin Dip ソケット SS SS 図 7.7. センサーモジュール取り付け用ソケット搭載図 Analog Vref NC VCC 8 GND 7 IC_SDA 6 IC_SCL 5 INT 図 7.7. ソケットとセンサーモジュールサンプル The Fourth Generation Sensor Platform

14 7.8 Universal Area Universal Area は本ボードの機能を更に拡張することを可能とします これは予め機能 の特定されているものと 自由に使えるものから構成されるスルーホールエリアです シルク印刷によってそれぞれの機能を識別することができます 図 7. 8 に Universal Area の配置図を示します 種類のシリアル通信機能 (SPI IC UART) と GPIO 電源 センサーソケットの Vref 端子 Universal Area System 電源.V Analog センサー用 Vref UART SPI IC 図 7.8 Universal Area 配置図 GND 7.9 リセットスイッチ :SW 本ボードのリセットスイッチです 図 7.9 に搭載図を示します リセットスイッチ 図 7.9 リセットスイッチ搭載図 The Fourth Generation Sensor Platform

15 7.0 Program/Debug コネクタ :J J5 マイクロコントローラー用 Program/Debug コネクタです J が汎用 JTAG コネクタ J5 が Kinetis 用 SWD コネクタです 表 7.0. に J の端子配置 表 7.0. に J5 の端子配置を記載します 図 7.0 に搭載図を示します 表 7.0. J コネクタ端子配置 Pin No. Pin Name Pin No. Pin Name JTAG_TMS GND JTAG_TCK 5 GND 6 JTAG_TDO 7 TEST/SBWTCK(MSP0) 8 JTAG_TDI 9 GND 0 RESETn 表 7.0. J5 コネクタ端子配置 (Kinetis) Pin No. Pin Name Pin No. Pin Name SWD_DIO GND SWD_CLK 5 GND 6 NC 7 NC 8 NC 9 NC 0 RESETn J MSP0/JTAG コネクタ J5 Kinetis/SWD コネクタ 図 7.0 Program/Debug コネクタ搭載図 The Fourth Generation Sensor Platform

16 7. 汎用タクトスイッチ :SW SW5 SW6 本ボードの汎用タクトスイッチです 図 7. に搭載図を示します 汎用タクトスイッチ SW( 赤 ) SW5( 緑 ) SW6( 青 ) 図 7. 汎用タクトスイッチ搭載図 The Fourth Generation Sensor Platform 5

17 7. 中継コネクタ :J Universal Area に設けられた 各センサーモジュールの Data Interrupt 信号を中継するコネクタです 表 7. に接続表を 図 7.. に搭載図を示します また 図 7.. に端子配置図を示します 表 7. 中継コネクタ接続表 Pin Pin Pin Pin 接続接続接続 No. No. No. No. 接続 GND 6 ICSCL_SS Analog_ 6 INT_ GND 7 Analog_ INT_ 7 ICSDA_SS Analog_ 8 INT_ ICSDA_SS 8 ICSCL_SS INT_0 9 ICSDA_SS ICSCL_SS 9 5 ICSDA_SS 0 ICSCL_SS 5 Analog_ 0 J 中継コネクタ 図 7.. 中継コネクタ搭載図 図 7.. 中継コネクタ端子配置図 The Fourth Generation Sensor Platform 6

18 8. 電源 以下に本ボードの電源構成を記載します 8. 電源系統図 本ボードの電源系統図を図 8. に記載します 図 8. 電源系統図 The Fourth Generation Sensor Platform 7

19 8. 主要電源部品 以下に本ボードの電源に使用する主要部品と概略回路図を記載します 8.. バッテリーチャージャー :BQ07:IC BQ07 は USB 対応の Li + バッテリーチャージャーです 本ボードでは USB VBUS から電力供給し Li + バッテリーの充電及び システム電源として使用します 表 8... に USB からの入力電流設定と充電電流設定を 表 8... にステータスインジケータ (LED) の内容を記載します また 図 8.. に BQ07 の周辺回路図を記載します 表 8... USB からの入力電流設定と充電電流設定 FEATURE EN SW EN USB Input Current Limit Maximum Charge Current USB Power at USB Pin ON ON 00mA. USB00 mode OFF ON 500mA. USB500 mode ON OFF.A(R ILIM =.8kΩ により ) 96mA(R ISET =kω により ) OFF OFF SW の状態にかかわらず電源は入りません 充電も行いません 表 8... ステータスインジケータ Name 色 インジケータ説明 状態 CHG 橙 バッテリーの充電中 点灯 PGD 橙 USB VBUS に有効な入力がある時 点灯 VBUS:CN から TPS60:IC へ 図 8.. BQ07 周辺回路図 The Fourth Generation Sensor Platform 8

20 8.. 昇降圧 DC-DC コンバータ :TPS60:IC BQ07 から出力される電圧をこの IC で昇降圧し.V のシステム電源として使用します 表 8.. に電圧と接続端子を 図 8.. に TPS60 周辺回路図を記載します 表 8.. 電圧と接続端子 電圧 接続端子 VIN.V~.5V VOUT_CHG VOUT.V 電源スイッチ BQ07 から VOUT_CHG C.uF(608) L LPS05-MR L L 5 VIN VOUT 8 VINA 6 FB 0 EN 7 PS/SYNC PGND 9 GND PPAD C NM(C) システム電圧.V C 0uF(608) IC TPS60DSK 図 8.. TPS60 回路図 The Fourth Generation Sensor Platform 9

21 To. Battery M icr o-usb B-Type 9 FG DC 6 ISET DC TMR ILIM CHG PGD EN 0 0 DC EN TXD 0 0 RXD PO W current mode USB00 mode USB500 mode external mode Standby mode R7.7k R8.7k 8 7 S S Vref 0 GND FREE 5 6 TXD M O SI M ISO SPICLK SPICS RXD SDA SCL MOSI_0 MISO_0 SPICLK_0 SPICS_0 TXD_ RXD_ IC_SDA IC_SCL R.7k R0.7k R.7k R.7k R.7k R.7k R5.7k R6.7k R.7k R.7k R6.7k R.7k R.7k R5.7k R8.7k R9.7k R6.7k R0.7k R.7k R9.7k R.7k R7.7k R0.7k R.7k R.7k R5.7k R.7k R.7k R6.7k R7.7k R.7k R5.7k R5.7k R5.7k (RESET) Kinetis MSP0 IC0_INT IC0_INT (Red) (Blue) 9.quattro II 回路図 VBUS L LPS05-MR CN 5 FG 7 FG 8 FG ZX6R-B-5P 5 6 D TPDE007DCKR R8 R9 C 0uF(608) C0 0.uF C5 0.uF VCCIO IC VCCIO RESETn VCC 6 USBDM USBDP CBUS0 7 CBUS EPAD GND FT0XQ VOUT CTSn RTSn 6 TXD 5 RXD CBUS CBUS GND 8 5 RXD_0 TXD_0 LED R6.6k SML-PDT LED R9.k SML-PMT C.uF(608) L L 5 VIN VOUT 8 VINA 6 FB 0 EN 7 PS/SYNC PGND 9 GND PPAD IC TPS60DSK C NM(C) C 0uF(608) RXD_0 TXD_0 BUSY C/D MOSI_ MISO_ SPICLK_ SPICS_ MOSI_0 MISO_0 SPICLK_0 SPICS_0 TXD_ RXD_ IC_SDA IC_SCL GPIO_ GPIO_ GPIO_ GPIO_ CN VSS _ 5 MOSI_0 TXD_0 6 7 MISO_0 RXD_0 8 9 SPISCK_0 SDA_0 0 SPICS_0 SCL_0 TXD_ INT_0 5 RXD_ INT_ 6 7 SDA_ INT_ 8 9 SCL_ INT_ 0 GPIO_ SW(R) GPIO_ SW(G) 5 NC SW5(B) 6 7 GPIO_ NC 8 9 GPIO_ GPIO_5 0 _ VSS TXD_0 RXD_0 IC0_SDA IC0_SCL IC0_INT0 IC0_INT IC0_INT IC0_INT SW_R SW_G SW_B GPIO_5 SW P-066 C7 NM(C) SW5 P-065 C (Green) NM(C) SW6 C5 NM(C) P-069 CN LED6 SML-PDT LED7 SML-PDT SW GWRBH VOUT_CHG R7.8k LED SML-PMT OFF 6 COM 5 ON JTAG_TEST BUSY C/D SPICS_ SPICLK_ MOSI_ MISO_ GPIO_6 NC VSS TEST/SBWTCK JTAG_TMS 5 NC JTAG_TDO BUSY JTAG_TDI C/D(R/S) JTAG_TCK 0 SPICS_ NC 5 SPICLK_ SPICS_ 6 7 MOSI_ SPICLK_ 8 9 MISO_ MOSI_ 0 GPIO_6 MISO_ NC5 RESETn NC6 NC JTAG_TMS JTAG_TDO JTAG_TDI JTAG_TCK SPICS_ SPICLK_ MOSI_ MISO_ RESETn R5 k JTAG_TMS RESETn 0 9 J5 PSL IC /CHG 9 R55 k R56 k C 0uF(608) J PSL C9 0uF(608) TH R57 0 NCP5XH0F0RC R6 NM(R) 8 7 IN VSS TS BAT BAT EPAD R58 k /PGOOD 7 R59 6.k OUT OUT EN EN /CE TD 5 BQ07RGTT R60.8k C5 NM(C) C8 0uF(608) R6 0k R6 0k SW CHS-0B EN EN GPIO GPIO_ GPIO_ GPIO_ GPIO_ GPIO_5 GPIO_6 Vref Vref Vref 0 Vref IC0_INT IC0_INT0 IC0_SDA IC0_SCL JTAG_TMS JTAG_TDO 6 5 JTAG_TDI 8 7 RESETn 0 9 J PSL JTAG_TEST R8.7k SW A B A' B' C6 0.0uF IC0_INT IC0_INT EVQ-PAE0M C9 0.uF CN MOSI_ RESETn 5 MISO_ C/D 6 7 SPICLK_ BUSY 8 9 SPICS_ VSS C0 0.uF CN5 MOSI_ RESETn 5 MISO_ C/D 6 7 SPICLK_ BUSY 8 9 SPICS_ VSS C 0.uF CN6 MOSI_ RESETn 5 MISO_ C/D 6 7 SPICLK_ BUSY 8 9 SPICS_ VSS MOSI_ MISO_ SPICLK_ SPICS_ BUSY C/D RESETn C6 0.uF IC6 SPICS_ 8 CE# Vcc MISO_ 7 R50 SO HOLD# 0k 6 SPICLK_ WP# SCK 5 MOSI_ GND SI IS5LQ0B-JBLE SS0 Analog_nGND 8 7 Vref ICSDA 6 NC ICSCL 5 VCC INT_n C7 NM(C) SS Analog_nGND 8 7 Vref ICSDA 6 NC ICSCL 5 VCC INT_n C NM(C) ICSDA_SS0 ICSCL_SS0 IC0_INT0 ICSDA_SS ICSCL_SS IC0_INT SJ JPP-PAD SJ JPP-PAD SJ5 JPP-PAD SJ7 JPP-PAD SS Analog_nGND 8 7 Vref ICSDA 6 NC ICSCL 5 VCC INT_n C8 NM(C) SS Analog_nGND 8 7 Vref ICSDA 6 NC ICSCL 5 VCC INT_n C NM(C) ICSDA_SS ICSCL_SS IC0_INT ICSDA_SS ICSCL_SS IC0_INT SJ JPP-PAD SJ JPP-PAD SJ6 JPP-PAD SJ8 JPP-PAD ICSCL_SS ICSCL_SS DF9B-9P-V() DF9B-9P-V() NM(CN) 図 9 quattro II 回路図 Analog_ Analog_ Analog_ Analog_0 9 0 ICSDA_SS ICSDA_SS ICSDA_SS ICSDA_SS0 5 6 IC0_INT0 ICSCL_SS0 IC0_INT ICSCL_SS J C-090 The Fourth Generation Sensor Platform 0

22 改定履歴 Rev. 日付概要 制定 ご利用上の注意及び 免責事項弊社より資料を入手されましたお客様におかれましては 下記の使用上の注意を一読頂いた上でご使用ください 本評価ボード使用上の注意点 本評価ボードはお客様での技術評価 開発にのみ用いられることを想定しています それらの目的以外にはご使用にならないでください 本評価ボードは完成品及び量産品の設計品質を意図したものではありません 本評価ボードを用いることによって生じる損害や火災に対し いかなる責任も負いかねます 本評価ボードに用いられる部品は予告なく変更されることがあります 本資料使用上の注意点 本資料は非売品です 許可無く転売することや無断複製することを禁じます 本資料は予告なく変更することがあります 本資料は資料作成時の情報に基づき作成しております 基となる情報が更新された場合でも本資料には反映されない場合がございます 本資料の内容とメーカー資料の内容に相違がある場合は メーカー資料の内容を優先します 本資料は製品 ツールを利用する際の補助的なものとして書かれたものです 製品 ツールをご使用になる場合は 英語版のメーカー資料もあわせてご利用ください 本資料で取り扱っている内容 ( 回路 技術 プログラム等 ) に関して運用した結果の影響については 責任を負いかねますのであらかじめご了承ください 本資料の作成には万全を期していますが 万一ご不審な点や誤り 記載漏れ等お気づきの点がありましたら 弊社までご一報いただければ幸いです 資料に関するお問い合わせ丸文株式会社東京都中央区日本橋大伝馬町 8- TEL: The Fourth Generation Sensor Platform

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