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よくあるご質問(FAQ) 「LSI」

お客様からよくお問い合わせいただくご質問を、Q&A形式で掲載しております。
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パルスコントロールLSI (PCL / PCDシリーズ)

高速シリアル通信LSI (G9000シリーズ)

LSI全般

G9000/PCL/PCDシリーズの原産国は日本ですので、米国の再輸出規制の対象外です。
非該当製品としてCISTEC(財団法人 安全保障貿易情報センター)の公表リストに登録されております。この公表リストにある製品に関しては非該当証明無しで、公表番号での通関が可能です。公表番号は営業へお問い合わせください。
キャッチオール規制には該当いたします。
貴社にてキャッチオール判定をお願いいたします。
CCC規格対象外です。HSコードは、8542.31.100 です。

パルスコントロールLSI (PCL / PCDシリーズ)

マニュアル記載の最高周波数以下であれば使用できます。
ただし、速度倍率が整数倍に設定できない場合があります。
停止時と再開時にグリッチ(Glitch)ノイズが発生しなければ止められます。
停止中は消費電流がほぼゼロになり、レジスタ設定値は保持されます。
なお、クロック停止中はCPU-I/F回路も停止します。
基準クロックの周波数制度は、出力パルス列の速度精度、加減速時間などの動作時間の精度と等しくなります。
パルス数(位置決め精度)には関係ありません。
ご使用目的の精度に問題なければご使用されて構いません。
リセット入力がON状態の間に、指定されている基準クロック数の入力が必要な点は、水晶発振器と同じです。
弊社製品はリセット中にもクロックを必要としますが、CPUが初期設定ソフトを実行するまでクロック出力が停止している可能性があるのでご確認をお願いいたします。
停止している場合には、クロック出力開始後にCPUの汎用出力ポートから弊社製品にリセット信号を入力するようにしてください。
クロック入力端子が 5V入力可能なLSI製品には接続できます。
ただし、スレッシホールド電圧の差異により、デューティ比が発振器の規格値と変わるので、弊社LSIのクロック幅の規格が満足される事をご確認ください。
取扱説明書に記載の電気的特性の「DC特性」で、入力容量、低レベル入力電流、高レベル入力電流の3項目を満足できるようにすれば問題ありません。
また、以下の点も考慮してください。

1.クロックラインはできる限り短くする。
2.クロックラインに平行してノイズが発生するパワーラインを配線しない。
3.GNDラインはできるだけ強化する。
4.クロックラインを太くする。
立上がり時間、立下がり時間の規定は特にしておりませんが50ns以下を推奨しています。
リセットは必ず入力してください。
入力しなくても、正常に動作しているように見える場合もありますが、LSIの個体差や環境温度の変化で誤動作が発生する可能性があります。
 
汎用入出力ポートが存在するLSI製品では、リセット入力まで出力ポートになっている場合があります。
その結果、外部の出力回路とショート状態になり、本製品と外部回路で発熱する場合があります。
電源投入後、できるだけ短時間(1秒以内)でリセット信号をON状態にしてください。
なお、リセット処理には基準クロック入力が必要です。
 
絶対最大定格を確認してください。規格値または条件としてVDDが関係していない場合には制約はありません。VDDとの関係が記載されている場合には記載内容に従ってください。
5Vから3.3Vを生成する場合には、スイッチング電源方式よりも3端子レギュレータ方式の方が応答が早いため好ましい方法です。
弊社LSIの接続端子が5Vトレラントになっていて、LSIの出力電圧(VOH)でCPUの入力電圧(VIH)が満足していれば接続できます。
なお、外部で5Vにプルアップしても信号電圧は3.3V以上にはなりません。
設計時に想定していない使用方法のため、誤動作する可能性があるのでCS=GND に固定しないでください。
CPUプログラムにソフトタイマーを追加すれば、WRQを接続しなくても制御できます。
タイマー時間は、機種により異なるため、ユーザーズマニュアルをご確認ください。
安全のため、CS,RD,WR端子だけは10kΩ程度でプルアップして初期状態をハイレベルにしてください。
フローティング状態中は発熱する可能性があります。
危険なため、行わないでください。
初期状態とは、リセット端子がローレベルになり、基準クロックが指定クロック数以上入力された後の状態です。
リセット前には出力ポートになっている場合もあり、その時の出力レベルも不定なため汎用ポート同士を接続すると出力端子がショート状態になり発熱して破損する可能性があります。ご質問の回路構成にした場合、通常は問題なくても、水晶発振器が破損した場合にLSI も破損する危険があります。
基本的には次のような処理をしてください。

(1)入力端子 VDD,GNDへプルアップかプルダウンで接続するか、直接接続してください。
(2)入出力端子 VDD,GNDへプルアップかプルダウンで接続してください。
(3)出力端子 OPENのままで使用してください。
ご指摘の通りです。外部にプルアップ抵抗を取り付けた方がノイズに強くなります。
内部プルアップ抵抗はフローティング防止用とご理解ください。
製品により異なりますので、マニュアルの規格値を参照してください。
PCL6045BLの場合は、出力パルス最高速度は基準クロック周波数の1/3で、90度位相差エンコーダの最高入力周波数は基準クロック周波数の1/4です。
しかし、エンコーダの位相誤差は±45度程度あり、誤差を考慮した時は基準クロック周波数の1/6 になります。
従って、高速が必要な場合には、エンコーダの分解能を低くして、2逓倍か4逓倍でカウントさせてください。
EA入力とEB入力が同時(基準クロックの1周期以内)に変化した場合にエラーとして検出しています(EA入力とEB入力は、基準クロックの1周期以上の位相差が必要です。)
これは、動作中のカウントミスを防止するために設けたビットです。従って、電源投入時の発生であれば、無視して問題ないかと思います。
原理的に周期変動があります。
基準クロックを分周して出力パルス列を生成していますが、分周比が一定だと特定の周波数にしか分周できません。
そこで、1/N分周と1/(N+1)分周を混在させて平均速度が設定速度になるように制御しています。
その結果、周期変動が発生します。
二次関数となっております。(y = ax^2)
設定可能です。
例えば、PCL6045BL(CLK=19.6608MHz)ではRMG=299で1倍ですが、RMG=199だと1.5倍になります。
出力パルス列には周期変動があり、速度倍率が低いほど変動率が小さくなります。
できるだけ低倍率でご使用されることを推奨いたします。
加速付きでスタートをかけた場合、LSIの内部ではスタート直後から加速を行っているため、1発目の出力パルスであっても、FL値の速度よりも速くなります
そこで、FL速度でスタートさせるために、スタートからすぐ加速させず、FL速度で何パルスか動かしてから加速を開始させます。この「FL速度で何パルスか動かす」ことをアイドリングパルスといいます。
動作中に速度倍率を変更することを考慮した設計を行っておりません。
出力パルスの周期が乱れる、出力パルスが一時的に途切れるなどの現象が発生するかも可能性があります。
 
加速付きスタート時には、FL速度からFH速度に「減速」します。
FH速度で動作している場合に減速停止コマンドを書き込むと、FL速度まで「加速」して停止します。  
プリセット動作では、FH速度で動作中にスローダウンポイントに到達すると、FL速度に向けて「加速」しますので、台形を逆さにしたパターンになります。
FH補正速度を正確に算出する事ができない為、移動時間も求められません。
FH補正機能をOFFにし、マニュアルFH補正の計算式でFH設定速度を低下させて移動時間を求めてください。
移動量が長い時のS字加減速では、FL速度とFH速度の中間速度の時に加減速レートで設定した最大加速度になります。
FH補正機能でFH速度を低下させる場合、中間速度部分を削除して、加速(減速)開始部分と加速(減速)終了部分を接続したような速度カーブを生成します。
その結果、FH設定値が高いほど、加速度の小さな部分だけになるため、ご質問の現象が発生します。
移動量「0」でスタートコマンドを書き込むと、パルス列を出力しないで動作完了状態になります。特に支障はありません。
完全には同期しません。
パルサ動作時にも速度を設定しますが、その速度のパルス列を、パルサ入力に追従して歯抜けさせて出力しています。設定速度を高速にするほど、パルサ入力からパルス出力までの時間差は少なくなります。
RENV6の逓倍機能では、パルサ入力ごとに逓倍設定値分のパルスをまとめて出力し、次のパルサ入力までは休止期間になります(バースト波出力)。そのため周期ムラが発生しますので、ご使用状況によりご判断ください。
次動作用スタートコマンドを書き込んだ時に、次動作用データでスタートします。(PCLシリーズ)
補間軌跡に誤差は発生しませんが、一瞬だけ停止するため、機械にショックが発生する可能性があります。
パルス列制御の2軸補間では、1ステップで移動できる方向は45度単位で8方向だけになります。
直線補間では、長軸方向だけの動作と、45度方向へ動作を混在させるため微視的にはジグザグな軌跡になります。ジグザグな軌跡長は、理想の直線帳よりも長くなります。
合成速度一定制御では、ジグザグな軌跡長での速度を一定にする機能であるため、円周上の点までの移動時間は角度により異なります。
0度、45度、90度など、45度単位の方向の時は補間軌跡がジグザグにならないため移動時間は一定になります。
合成速度一定制御がOFF状態の時、長軸の周期は一定ですが、短軸の周期は長軸パルス1周期分の変動があります。
合成速度一定制御がON状態の時は、長軸の周期も√2倍になる時があります。
パルス列によりモータを制御する場合には、1パルスの移動量(分解能)の整数倍の位置でしか停止する事はできません。分解能のピッチで2次元のマス目を作成した場合には、その交点でしか停止できません。
実際の移動軌跡は、円弧に近い交点上を移動してゆく事になります。
この時の移動軌跡と、円弧本来の理想軌跡との距離の差が最大「0.5 LSB」になります。
LSB という単位は、カウンタ(RCUN1)の最下位ビット(LSB)の単位です。
また、符号は理想軌跡に対してどちら側にもなる時がある事を表しています。
つまり、0.5mm/パルス の分解能であれば、理想軌跡との差は±0.25mm です。
プリレジスタを使用して数ステップ先の動作データを設定している場合に、現在実行中のステップの確認用の番号です。
PRMD(動作モード)レジスタで設定でき、メインステータスの読み出しにより、現在実行中のシーケンス番号を確認できます。
シーケンス番号は、動作には影響はありません。
未定義のコマンドは、PCL内部で00h(NOP)と同様な扱いになっています。
ただし、未定義コマンドは検証されておらず、将来のバージョンアップ時に使用される可能性もあるため、未定義コマンドは使用しないようお願いします。
位置決め動作など、自動的に停止する動作の場合は SEND=1 で停止したことを確認できます。SRUNは現状が動作中か停止中か確認したい時に使用します。SRUN が動作中から停止中に変化した時にSEND=1になります。
SSCMは、スタートコマンドの書き込み状態の確認ですので、通常は確認する必要はないはずです。スタートしない時などの確認時に使用します。

高速シリアル通信LSI (G9000シリーズ)

RS-485でも使用できます。
ただし、通信ラインにGND線を追加して全てのローカルデバイスのGNDを接続する必要があり、ノイズに弱くなるかもしれません。
センター/ローカル間を絶縁して、GND接続を不要にする事が目的です。
両トランスの仕様は、インダクタンス1000μH、ET積が6.0V・μSです。
同等の特性であれば使用できますが、お客様で動作確認してご判断ください。選定時には信号のパルス幅が必要ですが、20Mbps時の最大パルス幅は200ns、10Mbps時は400ns、5Mbps時は800ns、2.5Mbps時は1600nsです。
低速で使うほど大きなインダクタンスとET積が必要になります。
両トランスは2.5Mbpsまで使用できることを確認しています。
ライントランシーバの特性により異なりますので回答できません。
弊社では100m以上の動作試験は実施していません。
100m以上の時には、ハブ(MNET-HUB-A)が必要になるかもしれません。
ケーブルの種類(絶縁体の誘電率)は通信品質に大きな影響を与えます。
配線用ビニルケーブルは使用しないでください。
カテゴリー5以上のLANケーブルを推奨します。
以下の点をご注意ください。
・20Mbps 以上で使用できること。
・最大接続ノード数が必要数以上であること。
・出力ショートの保護回路が内蔵されていること。
・ドライブ回路の出力イネーブル遅延時間が50ns以下であること。(20Mbps時)
使用できますが、弊社での実験では通信エラー発生確率が高くなりました。5V電源のライントランシーバを推奨します。
0.25W以上あれば良いですが、0.5W以上を推奨します。
80MHz以下であれば他の周波数でも動作しますが、全てのローカルLSIのクロック周波数は同一にしてください。
なお、周波数精度が必要ですので、セラミック発振子などは使用しないでください。
アナログ信号を直に入出力するLSIはありません。
G9002A又はG9004AにA/D,D/Aコンバータを接続してご使用ください。
停止後に次動作用スタートコマンド(0050h~0053h)を書き込むと次動作データではなく前回データで動作します。
また、補間動作中に次動作の書き込みが間に合わないと、補間軌跡に誤差が発生します。
割り込み(RSTS.ISBE)で監視するようにしてください。(G9103A,B)
センターデバイスからの通信に同じタイミングで同じデータが返ってくると正常に動作してしまう場合もあります、エラーとなる場合もあります。
前のデータに新しいデータが上書きされます。
弊社での実験や経験上、3回のエラーで断線や故障を確認した方が良いと判断し、3回と設定しています。
リセット-ウォッチドッグタイマ動作時間
この動作を繰り返してしまうので推奨できません。
自分も含めて、他の通信エラーの時も発生します。