以下の情報から、
MAX9257/MAX9258のEVキットが持つすべての機能および特徴を利用したテスト構成について理解することができます。具体的な例として、I²Cモードを選びました。このモードを実装する前に、EVキットの立上げとソフトウェアの起動についての一般的なガイドラインに従ってください。
このアプリケーションノートでは、お客様がすでにMAX9257/MAX9258のEVキットを所有しており、その使用法に習熟していることを前提にしています。なお、MAX9257/MAX9258のEVキットは｢特別注文扱い｣のEVキットですのでご注意ください。
- すべてのジャンパが、表1に示すデフォルト位置に設定されていることを確認してください。
表1. MAX9257/MAX9258のEVキットのジャンパ設定
| JU1 |
短絡 |
アクティブローのPD端子を1kΩの抵抗でVCCにプルアップ |
| JU2 |
開放 |
LVDSラインプローブ用コネクタ |
| JU3 |
開放 |
LVDSラインプローブ用コネクタ |
| JU4 |
短絡 |
アクティブローのERROR端子を1kΩの抵抗でVCCOUTにプルアップ |
| JU5 |
短絡 |
LOCK端子を1kΩの抵抗でVCCOUTにプルアップ |
| JU6 |
短絡 |
MAX9258のVCCをボード上のLDOの+3.3V出力に接続 |
| JU7 |
短絡 |
MAX9258のVCCOUTをボード上のLDOの+3.3V出力に接続 |
| JU8 |
短絡 |
MAX9258のVCCPLLをボード上のLDOの+3.3V出力に接続 |
| JU9 |
短絡 |
MAX9258のVCCSPLLをボード上のLDOの+3.3V出力に接続 |
| JU10 |
短絡 |
MAX9258のVCCLVDSをボード上のLDOの+3.3V出力に接続 |
| JU11 |
ピン2-3間を短絡 |
MAX9258への給電をボード上の+5V入力のLDO (U4)によって行う |
| JU14 |
ピン2-3間を短絡 |
LVDSケーブルのライン1をグランドに接続 |
| JU15 |
短絡 |
MAX9258のRX端子をボード上のエミュレート用ECUのRxラインに接続 |
| JU16 |
短絡 |
MAX9258のTX端子をボード上のエミュレート用ECUのTxラインに接続 |
| JU17 |
ピン2-3間を短絡 |
MAX9257のSCL/TX端子をVCCIOにプルアップ |
| JU18 |
ピン2-3間を短絡 |
MAX9257のSDA/RX端子をVCCIOにプルアップ |
| JU19 |
短絡 |
MAX9257のVCCをボード上のLDOの+3.3V出力に接続 |
| JU20 |
短絡 |
MAX9257のVCCIOをボード上のLDOの+3.3V出力に接続 |
| JU21 |
短絡 |
MAX9257のVCCFPLLをボード上のLDOの+3.3V出力に接続 |
| JU22 |
短絡 |
MAX9257のVCCSPLLボード上のLDOの+3.3V出力に接続 |
| JU23 |
短絡 |
MAX9257のVCCLVDSをボード上のLDOの+3.3V出力に接続 |
| JU24 |
ピン2-3間を短絡 |
J6コネクタの一方をグランドに接続 |
| JU25 |
ピン2-3間を短絡 |
MAX9257のREM端子をグランドに接続 |
| JU26 |
ピン1-2間を短絡 |
MAX9257のSCL/TX端子をボード上のエミュレート用カメラのRxラインに接続 |
| JU27 |
ピン1-2間を短絡 |
MAX9257のSDA/RX端子をボード上のエミュレート用カメラのTxラインに接続 |
| JU29 |
ピン2-3間を短絡 |
LVDSケーブルのライン1をグランドに接続 |
| JU30 |
Open |
LVDSラインプローブ用コネクタ |
| JU31 |
Open |
LVDSラインプローブ用コネクタ |
- EVボードの両側にある5VおよびGNDパッドに5V電源を接続してください(図1)。すべての接続が完了し、すべてのジャンパ位置の確認が終わるまで電源はオフにしておいてください。
図1. 実験室テスト用のセットアップ構成
- J2とJ7の間をJAEケーブルで接続してください。
- オシロスコープのCH1をJ1-37に接続してください。
- オシロスコープのCH2をJ1-35に接続してください。
- オシロスコープのCH3をJ5-12に接続してください。
- PCとJ3の間をUSBケーブルで接続してください(注：J8ではありません)。
- スタートメニューのアイコンをクリックして、MAX9257_58 Evaluation Kit Softwareプログラムを起動してください。
- ECUによってリモートからMAX9257のウェイクアップを行うかという質問に対して、Yesボタンをクリックしてください。図2のようなソフトウェアのメインウィンドウが表示されます。
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図2. ECUによってリモートからMAX9257のウェイクアップを行うことを示すYesボタンをクリックすると、ソフトウェアのメインウィンドウが表示されます。ECUによってMAX9257のウェイクアップが行われた後は、TxIN、RxOUT、およびCCENがすべてハイになります。
- ソフトウェアのメインウィンドウのステータスバーに｢EV kit connected.｣というメッセージが表示されることを確認してください。これは、EVキットが正しく接続されていることを示します。
- ECU ControlページのECU Wakes Up MAX9257ボタンをクリックしてください(図3)。
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図3. ECU Wakes Up MAX9257ボタンをクリックします。
- Deserializer MAX9258タブをクリックして、Deserializer MAX9258ページに移動してください(図4)。
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図4. Deserializer MAX9258ページに移動します。
- Read MAX9258 & 9257ボタンをクリックして、MAX9258およびMAX9257の全レジスタの読取りを行ってください。
- ETOCNTドロップダウンメニューで選択を行い、Reg03の右にあるWriteボタンをクリックすることによって、MAX9258のレジスタ03 ETOCNTとMAX9257のレジスタ03 ETOCNTの両方に0100をセットしてください。
- CTOドロップダウンメニューで選択を行い、Reg07の右にあるWriteボタンをクリックすることによって、MAX9258のレジスタ07 CTOとMAX9257のレジスタ08 CTOの両方に111をセットしてください。
- Serializer MAX9257タブをクリックして、Serializer MAX9257ページに移動してください。
- SERENドロップダウンメニューで選択を行い、Reg04の右にあるWriteボタンをクリックすることによって、MAX9257のSERENビットをイネーブルしてください。リンク上で通信が行われているときには、SERENウィンドウが常にアクティブ化されることに注意してください。
- Camera Controlタブをクリックして、Camera Controlページに移動してください。
- Slow Blink D4ボタンをクリックして、LED D4が約5秒間点滅することを確認してください。
- Enable PCLK_IN/HSYNC_IN/VSYNC_INボタンをクリックして、LOCKの状態を示すLED D1が点灯することを確認してください。点灯した場合は、システムがロックされたことを示しています。
- マルチチャネルオシロスコープを使用して、このボードの評価中に波形を確認してください。トリガを適切に設定することによって、単一の送受信シーケンスおよびリンク上で送信されるデータを観察することができます。
これでボードの全体的な機能の確認を終わり、次に説明する手順にしたがってEVキットをI²Cモードに設定します。I²Cは、ユーザがすべての制御レジスタおよびそれらの内容に対する制御を維持することができるという点で、望ましいモードです。
カメラがI²Cインタフェースを備えている場合は、MAX9258とMAX9257の両方をI²Cインタフェース上で動作するように設定すべきです。ボード上に搭載されているエミュレート用カメラは、デフォルトではUARTインタフェースで動作するため、最初にカメラをUARTインタフェースからI²Cインタフェースに切り替える必要があります。次に示す手順にしたがって、評価ボードのI²Cインタフェースにアクセスしてください。
- プログラムを起動するか、またはECU ControlページのReset the EVKITボタンをクリックしてください。
- MAX9257のREMがハイに設定されている(JU25のピン1-2間にジャンパプラグが装着されている)場合、ECU ControlページのECU Wakes Up MAX9257ボタンをクリックしてください。MAX9257のREMがローに設定されている(JU25のピン2-3間にジャンパプラグが装着されている)場合は、このステップを省略してください。
- Deserializer MAX9258ページに移動してください。Read MAX9258 & 9257ボタンをクリックして、GUI上の現在のレジスタ値を更新してください。更新前に表示されているのは、最後に検出されたレジスタ値(または、起動時の場合はデフォルトのレジスタ値)です。
- W/R Both 9258&9257というラベルの下にある4つのチェックボックスは、常にオンにしてください。それによってSerDesのレジスタを同時に設定することが可能になり、SerDesのパラメータ設定間に望ましくない不整合が発生するのを防ぐことができます。
- MAX9258とMAX9257の両方のtCTOを64ビットに設定してください(CTO = 100)。
- Camera Controlページに移動して、Exit UART Mode -> Enter I²C Modeボタンをクリックしてください。
- 注意を促すメッセージにしたがって、JU26/JU27のジャンパプラグをピン1-2間からピン2-3間に移動してください。OKボタンをクリックしてください。
- これで、カメラとSerDesがI²Cインタフェースで動作するようになりました。D4ダイオードの点灯/消灯および高速/低速点滅機能をテストすることによって、システムが正常に機能し、カメラのエミュレーションが行われることを確認することができます。そのための制御ボタンが、ソフトウェアの左側に配置されています。任意のページに移動して、SerDesの機能(たとえば、アクセス可能な各種レジスタの書換えなど)を実行してください。
- エミュレーション用カメラのI²Cインタフェースは最高4.25MHzの速度で動作可能であり、これはMAX9258およびMAX9257も同じです。ECUのI²Cマスタークロックを変更する前に、MAX9258とMAX9257のBITRATEレジスタビットを適切に設定してください。
- リンクを通してデータを送信する場合は、SERENがEnabledに設定されていることを確認してください。
MAX9257/MAX9258のEVキットの動作を確認するための適切なセットアップに必要な計測器および部品
- ヒューレットパッカードE3620A：0～25V、0～1Aのデュアル出力電源
- テクトロニクスTDS 3014：帯域幅100MHz、サンプリング速度1.25Gsps、標準10xプローブを備えた4チャネルDSO
- Windows®XPベースのPCまたはノートブックコンピュータ(USBインタフェースをサポートしているもの)
- 2mのJAEベースのケーブル(MAX9257シリアライザとMAX9258デシリアライザの間を適切に接続するため)
MAX9257/MAX9258のEVキットのボードとのI²Cモード通信
このテストプログラムは、I²CモードでEVキットのボードとの通信を行う手順を示しています。このモードを機能させるため、あるいは適切に設定を行うためには、最初にUARTインタフェースモードでシステムを起動する必要があります。MAX9257/MAX9258の設定を行うためには、ソフトウェアをINTMODE = I²Cに設定する必要があります(MAX9257とMAX9258の両方のデバイスに対する更新/書込みを行うために、画面右側のチェックボックスを必ずオンにしてください)。デバイスへの書込みとTxIN端子のシングルトリガ観測を行うことによって、デバイスに書き込まれる一連のコマンド(たとえば、I²Cモード用の設定など)を捕捉することができます。
図5に、ボードを限定的CTOモードに設定する送信(TxIN、CH2)および受信(RxIN、CH3)シーケンスのスナップショットを示します。これは、ボードをI²Cモード用に設定するために必要となるモードです。これらの手順は、すべてまだUARTモードで行われていることに注意してください(JU26およびJU27のピン1-2間を短絡)。
図5. RxINおよびTxINをディジタルオシロスコープ(DSO)で監視すると、リンク上で送信されたデータがMAX9258によって受信される様子を確認できます。
ジャンパの設定が完了した後で、カメラ制御タブでUARTモードをオフにしてI²Cモードに移行する必要があります。
Exit UART Mode -> Enter I²C Modeをクリックしてください。I²Cモードを正しく動作させるためには、JU26およびJU27のピン2-3間を短絡させる必要があります。必ずソフトウェアのポップアップウィンドウに表示される指示にしたがってください(
図6)。
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図6. 適切なI²C動作のための指示が画面上に表示されます。I²Cモードの場合、必ずジャンパJU26およびJU27のピン2-3間を短絡させてください。
ここで、システムによって
Camera Controlページの下半分が有効化されます。I²Cモードが有効化されたのに対し、UARTモードは有効化されていないことを反映して、
図7に示すようにページの上半分がグレー表示になります。
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図7. Camera Controlページの上半分がグレー表示になり、I²Cモードが有効化されたことを示します。
左側に設けられたD4の点灯/消灯および高速/低速点滅を行うボタンをクリックしてカメラ制御のエミュレートを行うと、I²Cモードでカメラ側を完全に制御していることが分かります。D4は、デシリアライザボード上のFPGAのすぐ上、マイクロコントローラの近くに位置しています。
リンクを正しく動作させるには、SerDesとピクセルクロックリンクの設定を行う必要があります。テスト用として、ピクセルクロック速度10MHz、ビット解像度12ビットでSerDesを動作させると仮定します(
図8および
9)。
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図8. すべてのパラメータ設定が終わった後のSerializer MAX9257ページ。
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図9. 適切な設定を行った後のCamera Control画面。
SerDesの2つの画面はよく似ており、このアプリケーションノートの目的に照らして、シリアライザについてのみカメラモード用の設定画面を示します。カメラモードでシステムを適切に操作するため、2つのSerDes画面とも同じ設定にしたがってください。
この結果、
表2に示す設定になります。
表2. SerDesのセットアップ結果
| ページ名 |
信号 |
設定 |
| Camera Control |
PCLK_IN |
10MHz |
| SerDes Control |
PRATE |
00 (5MHz～10MHz) |
| SRATE |
01 (100Mbps～200Mbps) |
| PWIDTH |
001 (12ビット) |
必ずこれらのパラメータをすべて書き込んでから、
Camera ControlページでPCLKを有効化してください。
Camera Controlページで
Enable PCLK_IN/HSYNC_IN/VSYNC_INボタンをクリックすると、
図10のような画面が表示されます。この画面は、
Camera ControlページでPCLKの有効化と無効化を行う場合の標準的な送信シーケンスを示しています。この図は単なる検証のためのものであり、I²Cモードでデータが転送されるときに信号がどのような形になるかを示すものです。
図10. この送信シーケンスは、PCLKを有効化したときI²Cモードのデータがどのような形になるかを示しています。
デシリアライザの設定を適切に行うと、結果は
図11の画面になります。この画面から、PRATE、SRATE、およびPWIDTHの詳細が分かります。TxIN端子にトリガを設定してこの情報をデシリアライザに書き込むと、オシロスコープの画面は
図12のようになります。ここには送信情報だけが表示されており、受信情報は表示されていません。
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図11. MAX9258デシリアライザが適切に設定されています。
図12. このオシロスコープ画面は、適切な設定をMAX9258デシリアライザに書き込んだときの送信結果を示しています。
同様に、シリアライザを適切に設定すると、
図13のような画面になります。この画面から、PRATE、SRATE、およびPWIDTHの詳細が分かります。適切な/任意の通信を行うためには、シリアライザ側でSERENビットをイネーブルする必要があることに注意してください。I²Cモードはインタフェースとの極めて柔軟な通信を提供するため、SERENビットはセットアップのもっと後の段階でイネーブルすることも可能です。
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図13. ここに示すような画面が表示されれば、MAX9257シリアライザが適切に設定されています。カメラまたはI²Cモードにおいてシステムが最大の能力で動作するためには、Deserializer MAX9258画面もこれに似た内容になっている必要があります。
結論
ここからは、基本的にユーザが必要に応じて画面/ビット/レジスタの操作を行うことになります。MAX9257/MAX9258が反応しなくなった場合は、システムをリセットする必要があるかも知れません。
ECU Controlページに戻って、
Reset the EVKITボタンをクリックして、電源をオフにして、再びオンにして、再度リモートからMAX9257のウェイクアップを行うということを覚えておいてください。I²Cモードで操作を行う場合は、前述の手順をもう一度最初から行ってください。また、ボードはリセットによってUARTモードになるため、ジャンパJU26およびJU27の2つのジャンパプラグを設定し直す必要があることも忘れないでください。限定的CTOモードの処理を経てMAX9257/MAX9258をI²Cモードに設定するために、UARTモードが要求されます(たとえば、シリアライザとデシリアライザの両方についてCTOレジスタのCTOタイミングを64ビットに設定するなど)。
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