360°見守りローバー君だぜ ラズパイ式走る リモート探査カメラ

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地球の裏側からも OK! 360°見守りローバー君だぜ
ラズパイ式走る
リモート探査カメラ
第
14 回
4 駆に組み上げる
FPGAチップ
ラズベリー・
パイ
BNO055
9軸センサ
2
I C通信
ラズベリー・
パイ
通信回路
UART通信,
1秒に100回
読み出し
BNO055
姿勢センサ
読み出し
回路
森岡 澄夫
受信コマンド
書き込み,
データ
読み出し
1秒に
10回表示
データ
読み出し
共有
バッファ・
メモリ
センサ・
データ
書き込み
1秒に
1000回
センサ
読み出し
1秒に
10回表示
コマンド
送信
LCD
制御
コマンド
生成回路
モータ
PWM
制御回路
Arduino用
LCDシールド
1秒に
1000回
PWM
Arduino用
制御
モータ・シールド
図 1 製作する FPGA による I/O 拡張ローバーの構成
今回は FPGA 回路のプログラミングを解説する
ラズベリー・パイ
+GPIO引き出し用万能基板
Arduino用キャラクタ
LCDシールド
拡張用Pmod端子
(3.3Vインターフェース)
モーション・
センサ
(BNO055)
I/O拡張用
FPGAボード
PiCamera
Arduino用
モータ・シールド
FPGA
Artix-7 XC7A35TICSG324-1L
(ザイリンクス)
車輪駆動用
モータ(4個)
写真 1 いよいよ I/O 拡張自在の FPGA の回路を作る
連載第 11 回から,FPGA で I/O を拡張し,方向セン
サやモータを自在にコントロールできるローバーを目
指しています.これまで以下の順に紹介しました.
第 11 回:C を使った FPGA 例題回路の設計(前編)
第 12 回:C を使った FPGA 例題回路の設計(後編)
第 13 回:ローバー搭載 FPGA の設計方針決め
今回はこれまでに解説した C ベース設計手法を使っ
て,実際にローバーの FPGA 回路(図 1)を設計します.
2017 年 2 月号
256Mバイト
DDR3Lメモリ
Arduinoシールド用端子
(ただし電圧レベルは3.3V)
写真 2 使用する FPGA ボード
Artix-7 35T Arty FPGA 評価キット(Digilent)
組み立て
● ラズベリー・パイと FPGA
ま ず,FPGA 回 路 の 作 成 が 完 了 し た 後, ラ ズ ベ
リー・パイと組み合わせる方法について説明します.
図 1 の接続を具体的に表したのが図 2 です.ラズベ
リー・パイと FPGA との間は I2C バスで結びます.電
第 1 回 準備…動画像処理環境の構築(2015 年 11 月号)
第 2 回 リアルタイム画像処理のための高速化テク①…4 コアをフル回転させる
(2015 年 12 月号)
第 3 回 リアルタイム画像処理のための高速化テク②…スループット / 遅延性能のチューニング(2016 年 1 月号)
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