ホームページ＞H8をMacで＞その５・SDカードを追加する

その５・SDカードを追加する

目次
　目的と経緯

　以下は、マイコンボードにSDカード・インターフェイスを追加した際の覚書です。

　マイコンボードの（内蔵）記憶領域としては、ROMとRAMがあるのですが、ROMには書き込み回数制限、RAMには電源を切ると消失してしまうという欠点があります。
　それを補うために、外部記憶装置がサポートされています。
　中でも、最も手軽なのがSDカード・インターフェイスなので、これを実装してみました。

　回路図と部品を入手する

　回路図は、以下のサイトで公開されているものを使わせて頂きました。

　参考サイト(1)：h83069f（SDカードインタフェース）

　回路図を見ると、電源として5Vと3.3Vが記載されていますが、これはマイコンボード本体が5V、SDカードが3.3Vで動作するためです。
　本体側では3.3Vは用意されていないため、別途作り出す必要があります。ここでは、３端子レギュレータを使うことにしました。
　３端子レギュレータについては、以下のサイトを参考にさせて頂きました。（工作の対象は異なりますが、他にも参考になる情報満載です。）

　参考サイト(2)：電子マスカット（MP3プレーヤー_1/12）

　以下は部品のリストです。
品名 規格（型番） 個数 購入店 備考
 SDカードスロット  C-00753 1  秋月電子  
 ロジックIC  TC74LCX14F 1  千石電商2F  
 3端子レギュレータ  TA48M033F 1  千石電商2F  
 ディップタンタルコンデンサ  33μF  1  瀬田無線1F店  16V 品
 積層セラミックコンデンサ  0.1μF 3  千石電商B1F  
 抵抗アレー 4素子5P  10KΩ 1  千石電商B1F  M5-1-103J
 カーボン抵抗  10KΩ  1  千石電商B1F  1/4W 品
 SOP変換基板  ICB-010 1  千石電商1F  サンハヤト製
 信号伝達コネクタ用ピン  2550-10GT 1  千石電商1F  ピン4個で1セット
 信号伝達コネクタ（黒）  2550-2x4 1  千石電商1F  
 ピンヘッダ  1x40 1  千石電商1F  ボード - 変換基板 接続用
　注１）積層セラミックコンデンサのうち、2個はパスコン用、1個は3.3V電源用です。
　注２）その後、変更した箇所があります。（こちらとこちら）

　組み立てる

　部品の取り付けは、マイコンボードに付属してきたI/Oボードのフリーエリア部分にしました。
　ICは表面実装用なので、変換基板に取り付けます。（ICの取り付けは、その他の配線が全て終った後に行います。）
　変換基板とI/Oボードは、ピンヘッダで接続しました。（配線を裏面で行うため、長い方を下向きにします。）
　また、マイコンボードとの接続はI/Oボード側のピン（CN1A）を利用し、信号伝達コネクタを介して行いました。
2 - 32 34 36 38
SCK2		 40
RxD2
1 - 31 33
PB0		 35 37 39
TxD2
　注）上段：ピン番号、下段：信号名

　部品類は（ICのパスコンを除いて）全て表面に取り付け、配線は（コネクタとVSS接続部を除いて）全て裏面としました。
　配線図（裏面から見た図）は以下の通りとなります。



　以下は、組み立てが完了した状態（表面）です。



　なお、この状態でSDカードを装着すると、I/Oボードから4mm位はみ出します。カードの抜き差しを容易にするために敢えてそうしましたが、カードも含めてボード内に収めたい場合は、2ホール以上ずらす必要があります。

　動作テスト

　まずは、テスト用に購入した128MBのSDカードを差し込んでみました。
（誤接続が原因のカード破壊が容易に想像できたため、その時点で最安値のカードを購入しておいた。）

　MESでSDカードにアクセスするにはmmc0とmmc1がありますが、今回採用した方式ではmmc1になります。
mmc0：全てソフトで処理
mmc1：シリアルポートを使用して高速処理
だそうです。なお、mmc0方式の回路図も公開されています。
　なので、コマンドプロンプトから、
MES >mount mmc1
としてみたところ、暫くして
ERROR[Disk I/O error.]
と表示されてしまいます。

　事前に行った配線ミスのチェックでは問題なし。テスターでの要所の電圧計測も期待通りの値でした。
　また、ハンダ付けの不良がないかもチェックしていましたが、ブリッジ等は見当たりませんでした。
　ソフト、またはマイコンボード側のスイッチ類の設定にミスがないかも確認しましたが、いずれも問題なし。
（config.sysに「mmc1 p=11 cs=0 sio=2」が書かれていれば、ソフト的にはOKのようです。また、ボードは特に設定する箇所はありませんでした。）

　再度の配線チェックやブリッジチェック等、とりあえず考えられることは全て確認しましたが、どうやっても動きません。
　後は、オシロ等を使って信号波形を直接観測する等、かなり本格的に原因究明しなければならなそうだし、だからといって、このためにオシロを購入するのもなんだしなぁ、と考えつつ、暫く放置していました。

　が、ふと、SDカードを別のものに変えて試してみたら、…、あっさり動きました。

　16MBはダメ（Formatの形式がFAT16ではなくFAT12のため）とかは知ってましたが、まさか128MBでもダメなのがあるとは…。
　ちなみに、手持ちのSDカードは4枚しかありませんが、以下の通りとなりました。
可否 メーカ 容量 転送速度
（Read）		 転送速度
（Write）
○ AnyCard 512MB 7MB/s 2MB/s
○ Princeton 256MB 10MB/s ???
× Kingston 128MB 5MB/s 1.5MB/s
× NHJ 128MB ??? ???
（以下は2007.04.15追加分）
○ Hagiwara 1GB 7MB/s 2MB/s
○ A-DATA 512MB 9MB/s 3MB/s
追記：OSをTOPPERS + FatFsに変更したところ、Kingston , NHJともマウントできました。やはり、マウントできなかったのはハードウェアレベルの問題ではなく、MESとSDカードの相性？だったようです。(2009.02.17)
　今後の課題

　どうも、使えるカードと使えないカードが半々（注：追加分のない時点）というのが腑におちないです。
　動かないカードは転送速度が比較的低速のもので、相性問題といってしまえばそれまでですが、ちょっと納得が行かない結果です。

　この件は、もう少し調べてみたいと思います。

　あと、回路的に気になるとすれば、パスコンでしょうか。
　0.1μFは実装済みですが、47μFも追加してみた方がいいかもしれません。（これは近日中に実験してみるつもりです。）

　「その５ａ・SDカードその後」へ続く

　お世話になったサイト

　有用なソフトウェアおよび貴重な情報をご提供頂いている皆様に、お礼申し上げます。（以下、順不同）

　参考サイト(1)：h83069f（SDカードインタフェース）
　参考サイト(2)：電子マスカット（MP3プレーヤー_1/12）
　参考サイト(3)：mes2-mmc-con.png

　更新履歴

　2009.02.17　動作テストに追記を追加。
　2007.04.15　動作テストのSDカード表にHagiwara,A-DATAを追加。
　2007.04.04　ページ独立に伴い、タイトルナンバーを「その４ｄ」から変更。
　2007.03.26　タイトルを「マイコンボード連係編（５）」から変更。
　2007.03.27　参考サイト(2)と関連する記述を追加。
　2007.03.26　新規作成

[Home]　 [MacSoft]　 [Donation]　 [History]