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December 08, 2011

STM32入門 JTAGkey クローンを作る

E2521今回は前回に続いて、STM32にプログラムを書き込むために必要な JTAGkey クローンの話。
左の写真は、私が作ったJTAGkey クローン達。作った順に左から 1号機 2号機 3号機である。1号機は最初に作ったので、余裕をもった大きさに作っている。1号機で動作確認できた後、2号機と3号機は本格的に使うためにケースに入れ、小型化している。なお、2号機は最も丁寧に作ったのだが、他の人に貰われて行って、既に手元には無い。

JTAGkey クローンに付いてはJTAGkey cloneなどに詳しく説明があるが、これが私が作った回路図である。意外と簡単だ。
Jtag_keyポイントは、秋月で買った FT2232モジュール(1450円)と言う USB−シリアルインターフェースを中心に作っている事と、ロジック電圧の変換に 74VHC125 を使っている事、コンフィギュレーションを記録するためにシリアルROMのAT93C46/56/96を使っている事だ。なお、シリアルROMが回路図に載っていないのは、FT2232モジュールの上に直付けするパターンがあるためだ。
実は、このROMが曲者で、FT2232モジュールのパターンは、8ピンSOP(ピン間ピッチ1.27 mm パッケージ幅3.90mm)用なのだが、これが秋葉原の部品街で手に入らない。ROMを除く全ての部品は、秋葉原で手に入るのに・・・

E2522ただ、秋月では、DIPサイズのAT93C46が40円で売っている。冒頭の写真を見ると判ると思うが、私の JTAGkey クローン 1号機は、秋月で買った DIPのAT93C46を無理やり配線して使っている。
これに対し、2号機と3号機は、digi-keyで買った SOPサイズのAT93C56を使っている。11月29日付のブログで、「AT93C56A-10SU-2.7-ND」を買っておいた方が良いと言っているのが、これだ。
その他、74VHC125 は鈴商で 5個セットで 300円で売っている。ただ、SOPなので、DIPへの変換基板は千石で同じく5個セットで450円だ(ICより変換基板の方が高いのもなんだが・・)。 2号機 3号機で使っているケースも TB-55 と言う千石で180円で売っているものだ。2号機の内部写真も載せておくが、小型化のためにFT2232モジュールのピンも外している。ちょっと無理して小型化した感があり、ここまで小さくする必要は無いだろう。

E2523配線が終わったら、JTAGkey クローンには、コンフィギュレーションが必要だが、この作業は、Windowsパソコンで行う。JTAGkey クローンのコンフィギュレーションは一度やってしまえば、二度とやる必要が無いが、Linuxユーザーも、この作業の時だけ Windowsパソコンを使うなり借りるなりする必要がある。

JTAGkey クローンのコンフィギュレーションには、次の3つのファイルが必要だ。
・CDM20814_WHQL_Certified.zip
 ドライバからダウンロード
・CDM20814_WHQL_Certified_JTAGKey.zip
 おきばから、たどっていく。
・MProg3.5.zip
 MProg よりダウンロード
 現在では、FT_Prog の方が新しいようだが、今回はMProgを使って説明する。

以上のファイルは、ダウンロードの上、解凍しておく。

JTAGkeyクローン を WindowsパソコンのUSBに挿し込むと新しいハードウェアを見つけたと言うので、「CDM20814_WHQL_Certified.zip」の解凍したディレクトリを指定してドライバをインストールする。なお、回路図通りに作ったら、FT2232モジュール上のジャンパーは必要ない。

E2524MProg.exe を起動し、「File」メニュー「New」を選択し、左図の赤線で囲ったところのように値を変更する。(赤線で囲った内、幾つかは変更しなくて良い箇所もある)
その後、「File」メニューの「Save as」で適当な名前でセーブする。
「Device」メニューの「Scan」で、MProgの一番下に「Number Of Blank Device = 1」が表示される事を確認する。もし、そうでなければ、「Device」メニューの「Erase」で、ROMを消去する。
最後に「Device」メニューの「Program」でコンフィギュレーションを書き込む。

MProg を終わらせた後、JTAGkeyクローン を一度抜き、USBに再度挿し込むと新しいハードウェアを見つけたと言うので、CDM20814_WHQL_Certified_JTAGKey.zip」(さっきと違うので注意) の解凍したディレクトリを指定してドライバをインストールする。
この時、なんか知らんが、四回くらい新しいドライバーをインストする。

デバイスマネージャーで確認すると
・USB(Universal Serial Bus)コントローラの中に
 ・Amontec JTAGKey A
 ・Amontec JTAGKey B
・ポート(COMとLPT)の中に
 ・Amontec JTAGKey (COM25) <= COM番号は異なる
 ・Amontec JTAGKey (COM26) <= COM番号は異なる
があることを確認する。

これで、JTAGkeyクローンの準備ができた。後は実際にSTM32にプログラムを書き込んで動作確認するだけだ。

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【21世紀現在の技術水準で実現可能な恒星間宇宙船】(誤字修正)

【スーパーオライオン級有人恒星間航行用宇宙船『スーパー・ノヴァ(超新星)』】
重量:800万t
全長:1385m
全幅:532m
全高:383m
乗員:1305人(最少435人)

推進システム:核分裂パルス推進ロケット駆動(ドライブ)
(1)比推力:6000 - 10万秒
(2)推力:1GN (ギガニュートン)《10万1970トン》 - 1TN(テラニュートン)《1億197万トン》
(3)最終到達速度:秒速1万km
※『オライオン計画』について(英語版)
http://en.wikipedia.org/wiki/Project_Orion_(nuclear_propulsion)
※『オライオン:ギャラリー』(英語)
http://bisbos.com/space_n_orion_gall.html

機体主材料:耐熱新素材「TMC(チタニウム・マトリックス・コンポジット)」(新タイプのチタン合金の中に高張力の炭化ケイ素を埋め込んだもの。チタン合金は急速結晶化プロセスという方法で作られる。回転盤の上に溶融したチタンをしたたらすと、滴となって飛び散る。これを不活性ガスの中で急冷させると、きわめて純粋なチタン粉末ができる。これを圧縮して高密度の板状あるいは棒状にする、鋳型を作る、直接パーツに成型するなどの方法で使用する。TMCは既存のいかなる構造材に比べても耐熱性がはるかに高い。機体の表面もTMCのスキンパネルで覆われている。TMCはアメリカの『NASP計画(National AeroSpace Plane Program)』で実際に開発された耐熱新素材。)

代替機体表面素材:CCコンポジット(炭素または黒鉛に炭素繊維を埋め込んだ複合材料。アメリカのスペースシャトルの機体先端部と翼前端だけはこれで被覆している。アメリカのスペースシャトルの表面にびっしりと張っている耐熱用のケイ素タイルのような、消耗品ではない。TMCが再開発できなかった場合の代替素材。)

備考:磁気プラズマ・セイル(MPS:Magnetic Plasma Sail)搭載

※この技術はマグセイル (magsail) とも呼ばれ、磁気帆や磁気セイルと訳されることもある。宇宙船は磁場を生成するため超電導ワイヤの大きな輪と、操舵または荷電粒子からの放射線の危険を下げるための補助の輪を展開する。また、マグネティックセイルで、加速と同規模のエネルギーを必要とする"減速"のため、巨大な磁場を展開して、星間物質の抵抗を宇宙船のブレーキとして利用する事もできる。これにより、恒星間旅行の半分を占める減速のために推進剤を積む必要がなくなり、旅にとって大きな利益となる。

余談:アメリカ合衆国の理論物理学者、宇宙物理学者であるフリーマン・ダイソン(Freeman John Dyson)は、オライオン型惑星間宇宙船のアイデアを恒星間宇宙船に適用している。ペイロードが2万トン(数百人から成る小さな町を充分に維持できる)ほどになるので、宇宙船は必然的に大きくなる。全質量は1個約1トンの核爆弾30万個の燃料込みで、40万トンほどになる。爆弾は3秒ごとに爆発させられ、宇宙船を1Gで10日間加速し、光速の30分の1(秒速1万km)に到達する。この速度でオライオン型恒星間宇宙船はアルファ・ケンタウリに140年で到着する。ただ、この宇宙船に目標星での減速能力を与えるには、磁気プラズマ・セイル(MPS:Magnetic Plasma Sail)を搭載しなければならない。オライオン型恒星間宇宙船は宇宙船としては最小限の能力しか持っていないが、現在の科学技術で建造し、送り出すことのできる恒星間輸送の形態の1つではある。

※追伸・・・自分は、人口に占める同和(=特殊部落)の比率が極めて高い地域に在住しています。そのため、名前は伏せて欲しいです。公共の場で自分の名前を発表する場合は、「日本のSF小説家・小松左京(こまつ さきょう)のファンのK.N」でお願いしたいです。

Posted by: 日本のSF小説家・小松左京(こまつ さきょう)のファンのK.N | December 11, 2011 09:53 AM

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