大学校及び設置科 北海道職業能力開発大学校電子技術科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 電子回路、デジタル回路、コンピューター工学、信号処理、通信工学など
課題に取り組む推奨段階 上記「課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術」の知識・技術の習得後
課題によって養成する知識、技能・技術

課題を通して、システム設計、プログラム開発、コンピューター制御の実践力を身に付けます。

製作の目的と概要

 本課題では、ノートパソコンを含め、ほとんどのパソコンに搭載されているUSBを用いてパソコンの拡張を行うことを目的にしました。
 パソコンの拡張を行う場合、以前はCバスやISAバスを用いて回路を製作し、また、制御プログラムを制作していました。しかし、CバスやISAバスは過去の規格となり、替わってPCIやUSBが主流となっています。
 しかし、これらのバス規格は複雑でハード/ソフト共に自作することが難しくなりました。
 そこでUSBを使って、マイコン周辺ICを接続し、それらを制御するために必要なアドレス・バス、データ・バス、制御バス信号を生成するUSB汎用バス・ボードと制御対処回路、パソコンで制御するためのプログラムを開発しました。

成果

 USBコントローラーにCypress® EZ-USB FX2™ を用い、波形生成の設定を行うことで、Z80-MPUのI/Oサイクルと同等の信号を生成することができました。
 また、アドレス・デコーダー回路により、8個のマイコン周辺ICを駆動することができます。プログラム開発は、開発言語に Microsoft® Visual Basic™を使用して、簡単な入出力命令で制御することができました。
 本課題では、制御対象物としてA/Dコンバーターを搭載し、加速度センサーを接続することで、パソコン画面にその情報が取得できるシステムを開発しました。
システム構成を図1に示します。
USB接続を用いたパソコン制御(H20)の画像1
製作物外観
USB接続を用いたパソコン制御(H20)の画像2
図1 システム構成