| 教科の細目 |
時間 |
指導のポイント |
備考 |
| １．システム構成 |
4 |
パソコンを利用して計測システムを組む場合、そのフレキシブルな特性から、多種多様なシステムが考えられる。そこで、一般的なパソコンシステムの構成を説明する。 |
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| 1.1 全体構成 |
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次に、今回の実習で使用するシステムを説明し、講義の概要を理解してもらう。
特に、システム図と実際のボード、計測器、センサ、アクチュエータなどの器材の対応を説明することにより、理解が深まる。
講義の目的をはっきりさせることが重要である。 |
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| 1.2ブロック図 |
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全体像を説明した後、細部の説明になるが、使用するボードのブロック図により、それぞれのボードは何をするためのものか。どのようなＩＣが搭載されているか。について説明する。
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参考資料
ボードの取扱説明書 |
1.3 使用パーツの
説明 |
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基本的なディジタルＩＣの説明と共に、ＭＩＬ記号法についての説明を行う。
74LS138,74LS688の説明後、ＩＦボードの回路図テキスト「4 PC9801拡張スロットバス」「5 アドレスデコード回路」により、アドレスデコード回路とデータバッファ回路について説明を行う。
この項目は、大変難しいところなので、時間をかけて説明する必要がある。
アドレスデコード回路の説明では、２進数と１６進数の変換知識が必要とされるが、詳しくは、練習問題で変換の実習を行うので、簡単な説明にとどめる。
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テキスト
ディジタル回路」
参考図書
「パソコン機械制御と製作実習入門」 |
| 2.ＩＣの使い方 |
４ |
ここでは、３種類のＩＣの使い方を、実習を通して学習するが、講義のみでは集中力がとぎれてしまうので、プログラミングと織り交ぜながら行う必要がある。
これから３種類のＩＣの使い方を講義するわけであるが、初めて聞く人が、すぐに理解するのは難しい。
そこで、一つずつのＩＣについて、講義と実習を組み合わせて行う必要がある。
また、必ずしも３種類のＩＣの説明を行う必要はなく、時間と、受講者の理解度を考え、講義を進める。最低８２５５とＡＤＣ０８０９の二つについては、外形、内部構造、機能、使い方の説明は必要である。
他の１つについては、時間と、受講生の理解度を考えた上で適宜実施する。
また、できれば、各ＩＣの信号線の意味を理解するためにロジックアナライザーを使用してもよい。
各ＩＣ毎の講義の順番であるが、テキスト「6 プログラム例」と「実習問題」の1,2題を先に実施し、ＩＣを使ってみてから説明を行った方が理解が早い。
以下に各ＩＣの講義のポイントを上げる。
1.パラレルインタフェースＩＣ
- (1)外形、内部構造、アドレス
- ３つのポートとコントロールワードレジスタの役割とアドレスについて。また、CS,A0,A1,WR,RD端子について。
- (2)コントロールワードの設定方法
- コントロールワードについては、図解して説明する必要がある。また、入力と出力のデータの向き及び、接続される具体的パーツについて。
(3)実習問題を実施する際はテキスト「実習問
題」の「数値の表現方法」を先に実施する
方が良い。
(4)可能ならばCS,A0,A1,WR,RDとデータバス
の信号線をロジックアナライザーを用いて
観測する。
2.ＡＤ変換用ＩＣ
- (1)外形、内部構造、アドレス
- スタート信号とＥＯＣ信号端子の扱い方
(2)チャンネルの設定方法
(3)データの測定方法
- (4)プログラミングの例
- 特に、各ステップを実行後の端子に出力される信号レベルの時間的推移を回路図を示して、説明することが重要である。（取説参照）
ＡＤ変換方式の説明は後編で解説するのでここでは必要ない。
3.カウンタタイマＩＣ
（時間が無い場合、割愛しても良い）
(1)モード０とモード３の概要
(2)外形と内部構造
(3)コントロールワード
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参考図書
「パソコン機械制御と製作実習入門」 |
| 3.実習問題 |
10 |
実習問題では、ハードウェアーの理解に役立てるための問題を用意してある。また、これらの内容は、以降に実施されるであろう「パソコンによる計測制御（計測制御編）」で使用する基礎事項も含んでいる。
実習で行う項目とポイントを述べる。
- (1)数値の表現方法
- ・2進数と16進数の数えかたと変換方法
- ・プログラム実習を行いながら何度も繰り返すことが重要である。
- (2)８２５５出力
- ・イニシャライズ方法では、具体的に回路図上でデータと制御線を流れるデータをトレースする
- ・データの出力においてもデータの流れる道筋を解説する
- ・ＢＡＳＩＣ命令の使い方
- ・プログラムは短いので各自に入力してもらい、入力ミスやエラーが出た場合の対処方法も合わせて説明する
- (3)８２５５入出力
- ・８２５５のポートからのデータ入力方法の説明
- ・入力データの通過する道筋の説明
- ・ＢＡＳＩＣのプログラム制御命令の使い方
- (4)A/D変換
- ・理解度を深めるため再度プログラムで出力したデータと回路図上でのデータの流れを説明する。
- ・ICの制御線に出力されるデータとICの内部動作の関連を解説する
- ・アナログ電圧はボリューム抵抗を使用し、測定端子で０から5ボルトの電圧を与える
- (5)８２５３
- ・理解度を深めるため再度プログラムで出力したデータと回路図上でのデータの流れを説明する。
- ・ICの使い方の例の一つとして実行するので時間がないときは割愛してもよい
- モード２とモード3の動作について
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テキスト
「パソコン機械制御と製作実習入門」
「はじめてのＢＡＳＩＣ」
「文科系のための教科書ＢＡＳＩＣ」
「最新はじめてのＢＡＳＣ」
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