秋月電子通商製 AKI-H8 マイコンボード製作メモ

HITACHI H8/3048F を使用したマイコンボードキットの製作メモです。今回は、このキットに 4MBit S-RAM(512k x 8bit)を増設します。
LastUpdate:06/05/1999 Rev.04（只今作成中につき、たぶん内容は変更されます。）

変更履歴:
06/05/1999 Rev.05 日立製モニタープログラム Ver.2.1B 構築用バッチファイルを作成しました。
01/11/1999 Rev.04 gigoさんのweb URLが変更になりました
10/27/1998 Rev.03 モニタプログラムバージョンアップの記述
09/17/1998 Rev.02 ☆モニタープログラムの入手と構築に、より最適化されたモニタプログラムの構築方法のリンクを追加
05/01/1998 Rev.01 公開

☆AKI-H8 H8/3048F

HITACHI H8/3048F の主な仕様おば、、

MEM Flash-ROM 128kbyte, RAM 4kbyte
ITU 16bit timer x 5ch
TPC 4ch パルス出力
WDT ウオッチドッグタイマ(インターバルタイマとしても使用可)
SCI 独立2ch(ボーレートジェネレータ内蔵最大38.4kbpsまで)
A/D 10bit分解能 8ch(サンプル・ホールド回路内蔵)
D/A 8bit分解能 2ch
I/O 入出力端子最大78本

どうですか？なかなか使えそうでしょ？詳しくは、
日立製作所半導体情報(マイクロコンピュータ製品情報)のページ(http://www.hitachi.co.jp/Sicd/Japanese/Products/micom.htm)
秋月電子通商かわら版 AKI-H8のページ(http://www.tomakomai.or.jp/akizuki/h8_bord.htm)
を参照のこと。

☆増設RAM

H8/3048F MCUのオンチップFlash-ROM の書き換え回数が100回(メーカ保証)までと非常に限られています。比較的大きなプログラムのデバック時には、100回ほどの書き換え寿命はあっという間に尽きてしまうでしょう。
そこで、使用できるI/O Pinは大幅に減ってしまうが、MCU外部にRAMを増設することにします。デバック時には増設したSRAM[以降増設RAM]にプログラムをダウンロードし、RAM上で実行します。ダウンロード用のMCU内蔵用プログラムはあらかじめ準備しておきます(後述)。
今回は、SONY製 CXK584000TM(524288語 X 8ビット高速CMOSスタティックRAM, 32pin TSOP)を1個増設します。
TSOP 1.27mmピッチなので、ユニバーサル基板の2.54mmピッチへ変換する必要があります。これは、サンハヤト株式会社から発売されている「シール基板 ICB-051」を加工して実装します。電源にはデカップリング用の積層セラミックコンデンサ(0.1uF)を付けておきます。
こんな感じ、
SRAMの写真

☆マイコンボード組み立て

まあ、適当に組み立てましょう。というのは、アレなんで。。。

まず、抵抗(R1～R7)・ダイオード(D1,D2)を半田付けします。
次に、積層セラミックコンデンサ(C1～C4,C6～C12)を半田付けします。
リセットIC(IC2)を半田付けします。
水晶(X1)とセラミックコンデンサ(C13,C14)。および、電解コンデンサ(C5)を半田付けします。
最後に、シリーズレギュレータIC(IC4)を半田付けします。
電源にノイズが多い様なのでデカップリング用の積層セラミックコンデンサ(0.1uF)を裏面(半田面)に増設しておきます。位置は適当。

☆増設RAMボードの組み立て

AKI-H8 ボードの上側に増設RAMボードをのせます。この増設RAMボードにはRAMの他に、LCDモジュールも載せる予定です。
＃通りで、先ほどの組み立て例の写真中で電解コンデンサ等の背が低くなるようにしてあるわけだ。。

LCDモジュールは、セイコー電子工業(株)製のmodel M1672-0A 16文字x2行バックライト無し[秋月電子通商扱い]を使用します。
こんな感じのやつです、

○増設RAMボードに必要な信号線

4Mbit SRAM(512k x 8bit)を 8bit Data Bus で使用する際に必要な信号。

Address Bus:A0 ～ A18
P1-0 ～ P1-7, P2-0 ～ P2-7, P5-0 ～ P5-2
CN3 15 ～ 33 pin
Data Bus:D8 ～ D15
P3-0 ～ P3-7
CN3 7 ～ 14 pin
Control Bus:XRD, XHWR, XCS1
P6-4, P6-5, P8-3
CN2 6 ～ 9 pin
電源: +5V
CN1 35,36 pin
電源: GND
CN3 1,2 pin, CN2 1,2 pin

LCDモジュールで使用する際に必要な信号

Data 出力(D4 ～ D7):
P4-4 ～ P4-7
CN3 3 ～ 6
Control出力(RS, E):
P9-4, P9-5
CN1 29,30 pin

○マイコンボード側の加工

増設RAMボードを上部に実装、各種制御用のボードを下部に実装するために、上下にヘッダーピンを付けます。
上部(増設RAM側)は、前項にあげた信号ピンを実装します。こんな感じ、

※CN5になんか付いてるって？そうです、増設RAMを使うには、H8/3048F MCU 動作モードをモード6に設定する必要があります。その為に CN5 1,2 pin をショート出来る様にしておきます。

下部は、上部以外の信号ピンを実装します。但し、CN5はピンを実装しません。こんな感じ、

○増設RAMボードの組み立て

S-RAMと信号ピンを一対一で配線します。簡単でしょ？
RAM実装側(裏面)の様子

配線側(表面)の様子

○完成予想図

増設RAMボードと AKI-H8マイコンボードを結合すると、こんな感じになります。

さらに、LCDモジュールを載せるとこんな感じです。なんか、合体ロボみたいでカッコイイですね(笑)。

☆モニタープログラムの入手と構築

日立製作所で作成されたモニタープログラムが公開されています。今回は、有りがたくこれを使うことにしましょう。

日立製作所提供のH8/300H アドバンスモード用モニタープログラム2.1A。
使用許諾の関係から、ここから辿って下さい。(http://www.hitachi.co.jp/Sicd/Japanese/Seminar/down.htm)
(H8/300H 用 monitor.zip Size:403KByte)

さて、AKI-H8 キット付属のアセンブラ一式では構築できません。ライブラリの形式が違うようです。そこで無理やりアセンブルするバッチファイルを作りましたので、これを使って構築します。

添付の、batch\readme.txt に従い、 batch\monitor.bat を実行し、monitor.motを作成します(このバッチファイルは全ての機能を組み込みます)。これを、Flash ROM Writerで MCU内蔵Flash ROMに書き込みます。初期化処理、ROM,RAM,仮想ベクタ等のアドレスの変更がある場合は、batch\link.sub を修正してください。
その前に、readme.txt(日立製作所）を良く読んでくださいまし。

参考情報: gigoさんがAKI-H8 マイコンキットを使用した GPS フォーマットコンバータ n2iH8を公開されています。このソースキットの中で一緒にモニタープログラムの構築について触れられています。また、H8/3048Fを使う上で、有用な情報がてんこもりですので、＊＊必見＊＊です。
gigo's home page
AKI-H8用に最適化されたH8/300H アドバンスモード用モニタープログラム構築方法: トランジスタ技術のWeb Pageで公開されています。
1998年9月号　ＡＫＩ-Ｈ8マイコン・ボードにモニタを移植する

yasui.takao@nifty.com