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CON1はArmadillo-420/440ではmicroSD/microMMCスロット、またはArmadillo-460ではSDスロットです。i.MX257のSD/MMCコントローラ(SDHC1)に接続されています。CON23、 CON25とCON1 は、コネクタの形状とピン配置が異なりますが、SD信号は共通となっています。

SDインターフェースに供給する電源は、i.MX257のNFRE_B(GPIO3_27)ピンを用いてON/OFFの制御が可能です。i.MX257のNFRE_B(GPIO3_27)ピンをGPIOの出力モードに設定後、Low出力で電源が供給され、High出力で電源が切断されます。

	CON1はArmadillo-420/440 と Armadillo-460ではコネクタ形状が異なりますのでご注意ください。

5.3.1. CON1(microSD/microMMCスロット)-「Armadillo-420/440」

表5.10 CON1信号配列 - 「Armadillo-420/440」

ピン番号	信号名	I/O	機　　能
1	SD1_DAT2	In/Out	データバス(bit2)、 i.MX257のSD1_DATA2ピンに接続
2	SD1_DAT3	In/Out	データバス(bit3)、 i.MX257のSD1_DATA3ピンに接続
3	SD1_CMD	In/Out	コマンド/レスポンス、 i.MX257のSD1_CMDピンに接続
4	VDD	Power	電源(+3.3V_CPU)[a]
5	SD1_CLK	Out	クロック、 i.MX257のSD1_CLKピンに接続
6	VSS	Power	電源(GND)
7	SD1_DAT0	In/Out	データバス(bit0)、 i.MX257のSD1_DATA0ピンに接続
8	SD1_DAT1	In/Out	データバス(bit1)、 i.MX257のSD1_DATA1ピンに接続
9	SD1_CD*	In	カード検出(Low：カード挿入、High：カード未挿入)、 i.MX257のNFRB(GPIO3_31)ピンに接続
[a] 出力電流はCON1、CON4、CON7、CON10の合計で最大200mAです。

Armadillo-420/440のCON1(microSD)はヒンジタイプのコネクタです。microSDカードの挿抜にはカバーの開閉が必要になります。カバーを開ける際は、コネクタ上部をOPENの方向へ水平にスライドさせてロックの解除を行ってください。

図5.4 microSDカードの挿抜方法

	CON1(microSD/microMMC)は活線挿抜に対応しておりません。microSDカードの挿抜は、電源を切断してから行ってください。

	CON1(microSD/microMMC)はmicroSDカードの挿入、未挿入に関わらず、必ずカバーをロックされた状態でご使用ください。microSDカードの未挿入時にカバーのロックが解除されていると、コネクタ内部の接点がカバーに接触してArmadillo-420/440がリセットする場合があります。

	Armadillo開発者サイトにて、動作確認済みmicroSD/microMMCカード情報を随時更新していますのでご確認ください。

5.3.2. CON1(SDスロット) -「Armadillo-460」

表5.11 CON1信号配列 - 「Armadillo-460」

ピン番号	信号名	I/O	機　　能
1	SD1_DAT3	In/Out	データバス(bit3)、 i.MX257のSD1_DATA3ピンに接続
2	SD1_CMD	In/Out	コマンド/レスポンス、 i.MX257 のSD1_CMD ピンに接続
3	VSS	Power	電源(GND)
4	VDD	Power	電源(+3.3V_EXT)[a][b]
5	SD1_CLK	Out	クロック、 i.MX257のSD1_CLKピンに接続
6	VSS	Power	電源(GND)
7	SD1_DAT0	In/Out	データバス(bit0)、 i.MX257のSD1_DATA0ピンに接続
8	SD1_DAT1	In/Out	データバス(bit1)、 i.MX257のSD1_DATA1ピンに接続
9	SD1_DAT2	In/Out	データバス(bit2)、 i.MX257のSD1_DATA2ピンに接続
10	SD1_CD*	In	カード検出(Low：カード挿入、High：カード抜去)、 i.MX257のNFRB(GPIO3_31)ピンに接続
12	SD1_WP	In	ライトプロテクト検出(Low：書込み可能、High：書込み不可能)、 i.MX257のBCLK(GPIO4_4)ピンに接続
[a] 出力電流はCON1、CON4、CON7、CON19、CON21、CON23、CON25の合計で最大500mAです。 [b] CON1(SDスロット)は活線挿抜に対応しております。

表5.12 カード検出、 ライトプロテクト検出の機能

SDカード	ライトプロテクト	SD1_CD*	SD1_WP
挿入	書込み不可能	Low	High
	書込み可能		Low
抜去	-	High	High

図5.5 SDカードの挿抜方法

	CON1、 CON23 およびCON25は、共通の信号が接続されていますので同時に使用できません。いずれか一つのコネクタでのみご使用ください。

	Armadillo開発者サイトにて、動作確認済みSDカード情報を随時更新していますのでご確認ください。

5.3.3. CON23、 CON25(SDインターフェース) -「Armadillo-460」

表5.13 CON23信号配列 -「Armadillo-460」

ピン番号	信号名	I/O	機　　能
1	SD1_DAT2	In/Out	データバス(bit2)、 i.MX257のSD1_DATA2ピンに接続
2	SD1_DAT3	In/Out	データバス(bit3)、 i.MX257のSD1_DATA3ピンに接続
3	SD1_CMD	In/Out	コマンド/レスポンス、 i.MX257 のSD1_CMD ピンに接続
4	VSS	Power	電源(GND)
5	VDD	Power	電源(+3.3V_EXT)[a]
6	SD1_CLK	Out	クロック、 i.MX257のSD1_CLKピンに接続
7	SD1_DAT0	In/Out	データバス(bit0)、 i.MX257のSD1_DATA0ピンに接続
8	SD1_DAT1	In/Out	データバス(bit1)、 i.MX257のSD1_DATA1ピンに接続
9	SD1_CD*	In	カード検出(Low：カード挿入、High：カード未挿入)、 i.MX257のNFRB(GPIO3_31)ピンに接続
10	SD1_WP	In	ライトプロテクト検出(Low：書込み可能、High：書込み不可能)、 i.MX257のBCLK(GPIO4_4)ピンに接続
[a] 出力電流はCON1、CON4、CON7、CON19、CON21、CON23、CON25の合計で最大500mAです。

	CON1、 CON23 およびCON25は、共通の信号が接続されていますので同時に使用できません。どちらか一つのコネクタでのみご使用ください。

	CON23 およびCON25のSD1_CD*信号とSD1_WP信号に1.8V以上の電圧を加えないでください。内部デバイスが破壊する恐れがあります。

	CON23 およびCON25のSD1_CD*信号とSD1_WP信号をGPIO入力として利用することは推奨いたしません。やむを得ずGPIO入力として利用する場合は、オープンドレイン接続してください。

表5.14 CON25信号配列 -「Armadillo-460」

ピン番号	信号名	I/O	機　　能
1	SD1_DAT3	In/Out	データバス(bit3)、 i.MX257のSD1_DATA3ピンに接続
2	SD1_DAT2	In/Out	データバス(bit2)、 i.MX257のSD1_DATA2ピンに接続
3	VSS	Power	電源(GND)
4	SD1_CMD	In/Out	コマンド/レスポンス、 i.MX257 のSD1_CMD ピンに接続
5	SD1_CLK	Out	クロック、 i.MX257のSD1_CLKピンに接続
6	VDD	Power	電源(+3.3V_EXT)[a]
7	SD1_DAT1	In/Out	データバス(bit1)、 i.MX257のSD1_DATA1ピンに接続
8	SD1_DAT0	In/Out	データバス(bit0)、 i.MX257のSD1_DATA0ピンに接続
9	SD1_WP	In	ライトプロテクト検出(Low：書込み可能、High：書込み不可能)、 i.MX257のBCLK(GPIO4_4)ピンに接続
10	SD1_CD*	In	カード検出(Low：カード挿入、High：カード未挿入)、 i.MX257のNFRB(GPIO3_31)ピンに接続
[a] 出力電流はCON1、CON4、CON7、CON19、CON21、CON23、CON25の合計で最大500mAです。

CON2、 CON7は10BASE-T/100BASE-TXのLANインターフェースです。カテゴリ5以上のイーサネットケーブルを接続することができます。AUTO-MDIX機能を搭載しており、ストレートまたはクロスを自動認識して送受信端子を切り替えます。

	CON2とCON7は、共通の信号が接続されていますので同時に使用できません。どちらか一つのコネクタでのみご使用ください。

CON3とCON4およびCON19は非同期(調歩同期)シリアルインターフェースです。CON3とCON4のシリアルインターフェース1はi.MX257のUARTコントローラに接続されています。

CON3とCON4はコネクタの形状とピン配置が異なりますが、シリアル信号は共通となっています。

CON19のシリアルインターフェース2はセレクタを経由してi.MX257のUARTコントローラに接続されています。セレクタはCON19とCON11のどちらかをi.MX257に接続するために使用可能で、CPLDのExt I/F Control Registerにより制御します。CPLDのメモリマップ、レジスタについては、付録E CPLDレジスタ - 「Armadillo-460」を参照してください。i.MX257の信号マルチプレクスについては、表5.32「CON11信号マルチプレクス(39～50ピン)」を参照してください。

5.5.1. CON3、 CON4(シリアルインターフェース1)

CON3、 CON4：

• 信号入出力レベル：RS232Cレベル

• 最大データ転送レート：230.4kbps

• フロー制御：CTS, RTS, DTR, DSR, DCD, RI

• コントローラ：i.MX257内蔵UARTコントローラ(UART2)

• CON3コネクタ形状：D-Sub9ピン

• CON4コネクタ形状：10ピン(2×5, 2.54mmピッチ)

CON3とCON4に接続されているRS232Cレベル変換ICは、i.MX257のBOOT_MODE1(GPIO4_31)ピンを用いてシャットダウンすることが可能です。i.MX257のBOOT_MODE1(GPIO4_31)ピンをGPIOの出力モードに設定後、Low出力でシャットダウンモード、High出力で通常モードになります。

表5.17 CON3信号配列

ピン番号	信号名	I/O	機　　能
1	DCD2	In	キャリア検出、i.MX257のUART1_RTSピンに接続、 CON4(1ピン)と共通
2	RXD2	In	受信データ、i.MX257のUART2_RXDピンに接続、 CON4(3ピン)と共通
3	TXD2	Out	送信データ、i.MX257のUART2_TXDピンに接続、 CON4(5ピン)と共通
4	DTR2	Out	データ端末レディ、i.MX257のUART1_RXDピンに接続、 CON4(7ピン)と共通
5	GND	Power	電源(GND)
6	DSR2	In	データセットレディ、i.MX257のUART1_TXDピンに接続、 CON4(2ピン)と共通
7	RTS2	Out	送信要求、i.MX257のUART2_CTSピンに接続、 CON4(4ピン)と共通
8	CTS2	In	送信可能、i.MX257のUART2_RTSピンに接続、 CON4(6ピン)と共通
9	RI2	In	被呼表示、i.MX257のUART1_CTSピンに接続、 CON4(8ピン)と共通

表5.18 CON4信号配列

ピン番号	信号名	I/O	機　　能
1	DCD2	In	キャリア検出、i.MX257のUART1_RTSピンに接続、 CON3(1ピン)と共通
2	DSR2	In	データセットレディ、i.MX257のUART1_TXDピンに接続、 CON3(6ピン)と共通
3	RXD2	In	受信データ、i.MX257のUART2_RXDピンに接続、 CON3(2ピン)と共通
4	RTS2	Out	送信要求、i.MX257のUART2_CTSピンに接続、 CON3(7ピン)と共通
5	TXD2	Out	送信データ、i.MX257のUART2_TXDピンに接続、 CON3(3ピン)と共通
6	CTS2	In	送信可能、i.MX257のUART2_RTSピンに接続、 CON3(8ピン)と共通
7	DTR2	Out	データ端末レディ、i.MX257のUART1_RXDピンに接続、 CON3(4ピン)と共通
8	RI2	In	被呼表示、i.MX257のUART1_CTSピンに接続、 CON3(9ピン)と共通
9	GND	Power	電源(GND)
10	+3.3V_CPU /+3.3V_EXT	Power	電源(+3.3V_CPU)[a] /(+3.3V_EXT)[b]
[a] Armadillo-420/440の出力電流はCON1、CON4、CON7、CON10の合計で最大200mAです。 [b] Armadillo-460出力電流はCON1、CON4、CON7、CON19、CON21、CON23、CON25の合計で最大500mAです。

	CON3とCON4は、共通の信号が接続されていますので同時に使用できません。いずれか一つのコネクタでのみご使用ください。

5.5.2. CON19(シリアルインターフェース2) -「Armadillo-460」

CON19：

• 信号入出力レベル：RS232Cレベル

• 最大データ転送レート：230.4kbps

• フロー制御：CTS, RTS

• コントローラ：i.MX257内蔵UARTコントローラ(UART4)

• CON19コネクタ形状：10ピン(2× 5, 2.54mmピッチ)

表5.19 CON19信号配列 -「Armadillo-460」

ピン番号	信号名	I/O	機　　能
1	-	-	-
2	-	-	-
3	RXD4	In	受信データ、i.MX257のUART4_RXDピンにセレクタ経由で接続、 CON11(44ピン:AUD5_TXD)と排他選択
4	RTS4	Out	送信要求、i.MX257のUART4_CTSピンにセレクタ経由で接続、 CON11(47ピン:AUD5_TXFS)と排他選択
5	TXD4	Out	送信データ、i.MX257のUART4_TXDピンにセレクタ経由で接続、 CON11(45ピン:AUD5_RXD)と排他選択
6	CTS4	In	送信可能、i.MX257のUART4_RTSピンにセレクタ経由で接続、 CON11(46ピン:AUD5_TXC)と排他選択
7	-	-	-
8	-	-	-
9	GND	Power	電源(GND)
10	+3.3V_EXT	Power	電源(+3.3V_EXT)[a]
[a] Armadillo-460の出力電流はCON1、CON4、CON7、CON19、CON21、CON23、CON25の合計で最大500mAです。

5.5.2.1. CON11/CON19 接続先セレクタの構成

CON11/CON19 接続先セレクタはi.MX257のKPP_COL0/GPIO3_1ピン、KPP_COL1/GPIO3_2ピン、KPP_COL2/GPIO3_3ピン、KPP_COL3/GPIO3_4ピンの接続先として、CON11とCON19のどちらかを接続するために使用可能で、CPLDのExt I/F Control Registerにより制御します。CPLDのメモリマップ、レジスタについては、付録E CPLDレジスタ - 「Armadillo-460」を参照してください。

図5.6 CON11/CON19 接続先セレクタ

CON5はUSBインターフェースです。i.MX257のUSBコントローラに接続されています。USBインターフェースにはUSBインターフェース1とUSBインターフェース2の2つがあります。USBインターフェースの仕様を表5.20「USBインターフェース」に示します。

	データ転送モード にある括弧内の転送速度は規格上の最大値を示しております。実際の転送速度がシステム要件を十分に満たすことをご確認の上、ご使用ください。

	Armadillo-460では、USB Full Speed信号をCON5(上段)、CON17、CON18のいずれかに出力することが可能です。

Armadillo-420/440のUSBインターフェースからUSBデバイスに供給する電源は、CON12(またはCON13)の電源入力VINとパワーマネージメントIC(PMIC)で生成される+5V電源のどちらかを選択することが可能です。電源の選択は、i.MX257のNFWE_B(GPIO3_26)ピンを用いて選択することが可能です。NFWE_B(GPIO3_26)ピンがLow状態で電源入力VIN、High状態でPMIC生成+5Vが供給されます。「電源回路の構成」を参照してください。

	電源入力を4.75V以下で使用かつUSBデバイスを使用する場合は、PMIC生成+5V電源を選択してください。 PMICの+5V電源使用時、供給可能電流は2チャンネル合計で最大300mAとなりますのでご注意ください。

	CON5下段とCON6は、共通の信号が接続されていますので同時に使用できません。どちらか一つのコネクタでのみご使用ください。

	CON5上段とCON17およびCON18は、共通の信号が接続されていますので同時に使用できません。どちらか一つのコネクタでのみご使用ください。

	Armadillo開発者サイトにて、動作確認済みUSBデバイス情報を随時更新していますのでご確認ください。

CON8は外部リセット端子です。CON8(1ピン)は基板上のリセットICに接続され、Low状態の期間中、Armadillo-400シリーズはリセット状態となります。Armadillo-460のSW2、 SW4はCON8のリセット信号と共通になっています。

	確実にリセットさせるため、外部リセットには1msec以上のLow期間を設定してください。

図5.7 EXT_RESET*のタイミングチャート

図5.8 EXT_RESET*の回路構成

CON9 は拡張入出力インターフェースです。Armadillo-400シリーズで共通の信号配列となっています。このインターフェースは、用途によって数多くの機能を選択できるように一つのピンに複数の機能が割り当てられています。これをマルチプレクスされていると言います。各信号ピンの配列については表5.27「CON9信号配列」を、マルチプレクスされている機能については表5.28「CON9信号マルチプレクス」を、各信号ピンの初期状態は、付録B 拡張インターフェースの初期設定を参照してください。

	Armadillo-400シリーズでは CON8、 CON9 および CON14の信号配列は共通となっており、Armadillo-400シリーズ の オプションモジュールはArmadillo-420/440/460のいずれにもご使用いただけます。

CON10はJTAGデバッガを接続することができるJTAGインターフェースです。i.MX257のJTAGコントローラに接続されています。

オプション品の「Armadillo-400シリーズ JTAG変換ケーブル」(型番: OP-JC8P25-00)を使用してARM標準20ピンに変換することが可能です。詳しくは付録A Armadillo-400シリーズ JTAG変換ケーブル(OP-JC8P25-00)を参照してください。

	Armadillo-420/440の出力電流はCON1、CON4、CON7、CON10の合計で最大200mAです。

	Armadillo-460の出力電流はCON10で最大200mAです。

CON11はLCDインターフェースです。デジタルRGB入力を持つ液晶パネルモジュールを接続することができます。i.MX257のLCDコントローラ、タッチスクリーンコントローラなどに接続されています。各信号ピンの配列については表5.30「CON11信号配列 - 「Armadillo-440/460」」を、各信号ピンの初期状態は、付録B 拡張インターフェースの初期設定を参照してください。

	Armadillo-440/460では CON11の信号配列は共通となっており、Armadillo-400 シリーズ LCD 拡張ボードはArmadillo-440/460のどちらにもご使用いただけます。

また、CON11はマルチプレクスされているため数多くの機能を選択することができます。マルチプレクスされている機能については表5.31「CON11信号マルチプレクス(1～38ピン)」および表5.32「CON11信号マルチプレクス(39～50ピン)」を参照してください。

Armadillo-460では、搭載するセレクタにより i.MX257の信号をCON11とCON19のどちらかに接続することが可能です。詳細は図5.6「CON11/CON19 接続先セレクタ」を参照してください。

セレクタによる接続の選択はCPLDのExt I/F Control Register により設定することができます。CPLDのメモリマップ、レジスタについては、付録E CPLDレジスタ - 「Armadillo-460」を参照してください。

CON12はArmadillo-420/440では電源を供給するDCジャックです。Armadillo-460では、付属するACアダプタ変換ケーブル用のコネクタです。ACアダプターのジャック形状はEIAJ RC-5320A準拠(電圧区分2)です。図5.9「ACアダプターの極性マーク -「Armadillo-420/440」」と同じ極性マークのあるものが使用できます。

図5.9 ACアダプターの極性マーク -「Armadillo-420/440」

CON13はArmadillo-400 シリーズに電源を供給するコネクタです。パワーマネージメントIC(PMIC)をON/OFF制御する信号が含まれています。

	Armadillo-460 では、CON12の入力電圧範囲はDC4.75V~5.25Vです。5.25V以上の電圧を加えないでください。内部デバイスが破壊する可能性があります。

	Armadillo-460 では、CON12とJ1/J2 の電源(+5V)はポリスイッチヒューズで接続されていますので、同時に電源供給はできません。どちらか一つのコネクタでのみ電源供給してください。

	Armadillo-420/440 では、CON12とCON13の入力電圧範囲はDC3.1V～5.25Vです。5.25V以上の電圧を加えないでください。内部デバイスが破壊する可能性があります。

	Armadillo-420/440 では、CON12とCON13の電源ラインは接続されていますので、同時に電源供給はできません。どちらか一つのコネクタでのみ電源供給してください。

	CON13はArmadillo-420/440とArmadillo-460ではピン配置が異なりますのでご注意ください。

	PMIC_ONOFF*信号によりArmadillo-400シリーズを電源OFFにした状態では、CON12の電源を抜いた後すぐに差し直してもPMICは復帰せずArmadillo-400シリーズは再起動しません。PMIC_ONOFF*信号をGNDにショートすることで、Armadillo-400シリーズはブートを開始します。

	CON13はArmadillo-420/440とArmadillo-460ではピン配置が異なりますのでご注意ください。

	Armadillo-460 では、CON13とJ1 はポリスイッチヒューズで接続されていますので、同時に電源供給はできません。どちらか一つのコネクタでのみ電源供給してください。

	CON13(2ピン)の入力電圧範囲は1.5V〜3.5Vです。3.5V以上加えると内部デバイスが正常に動作しなくなる可能性があります。

	PMIC_ONOFF*信号によりArmadillo-400シリーズを電源OFFにした状態では、CON12の電源を抜いた後すぐに差し直してもPMICは復帰せずArmadillo-400シリーズは再起動しません。PMIC_ONOFF*信号をGNDにショートすることで、Armadillo-400シリーズはブートを開始します。

CON14 は拡張入出力インターフェースです。このインターフェースは、用途によって数多くの機能を選択できるように一つのピンに複数の機能が割り当てられています。各信号ピンの配列については表5.36「CON14信号配列」を、マルチプレクスされている機能については表5.37「CON14信号マルチプレクス」を、各信号ピンの初期状態は、付録B 拡張インターフェースの初期設定を参照してください。

	Armadillo-400シリーズでは CON8、 CON9 および CON14の信号配列は共通となっており、Armadillo-400シリーズ の オプションモジュールはArmadillo-420/440/460のいずれにもご使用いただけます。

Armadillo-460のCON20 はリアルタイムクロック(RTC) の外部バックアップ用電源コネクタです。電源が切断されても長期間時刻データを保持させたい場合に別途WK11(日立マクセル)等の外部バッテリを接続することができます。

	CON20の入力電圧範囲は1.5V〜3.5Vです。3.5V以上加えると内部デバイスが正常に動作しなくなる可能性があります。

Armadillo-460のCON21 は外部に向けて電源を供給するコネクタです。

J1、J2は拡張バスインターフェースです。i.MX257のレジスタ設定およびCPLD内部のレジスタ設定により、以下3つのモードを選択できます。詳細は「拡張バスの構成」を参照してください。

i.MX257のレジスタの詳細は付属DVDの/document/datasheetディレクトリに収録されている「i.MX25 Multimedia Applications Processor Reference Manual」を参照してください。

Armadillo-460は、PC/104 Specification Version 2.6を元に開発されています。PC/104規格についてはhttp://www.pc104.orgをご確認ください。

5.15.3. 拡張バスの構成

Armadillo-460では搭載するCPLDにより拡張バスを実現しています。CPLDのメモリマップ、レジスタについては、付録E CPLDレジスタ - 「Armadillo-460」を参照してください。

5.15.3.1. 割り込みコントローラの構造

Armadillo-460 拡張バスの割り込みコントローラはCPLDに組み込まれており、割り込み信号(IRQ3、IRQ4、IRQ5、IRQ6、IRQ7、IRQ9、IRQ10、IRQ11、IRQ12、IRQ14、IRQ15)が接続されています。

IRQ3～IRQ7、IRQ9〜IRQ11は、割り込み検出の種類(LEVEL-HIGH、LEVEL-LOW、RISING-EDGE、FALLING-EDGE)を選択することができます。IRQ12、IRQ14、IRQ15はLEVEL-HIGH固定です。

IRQ3～IRQ7、IRQ9〜IRQ11は、Ext Interrupt Polarity Type Register(POL)とExt Interrupt Detection Type Register(DET)により割り込み検出の種類を選択することができます。割り込み検出をLEVELに設定した場合はそのままの値を確認でき、EDGEに設定した場合はフリップフロップ(FF)に保持した値を確認できます。FFの値はCLR信号が入力されるまで保持されます。割り込みの状態はExt Interrupt Status Register(IRQ)により確認できます。これらの割り込み信号はInterrupt Mask Register(MASK)によりマスク処理され、すべての割り込み信号のORをとって、CPUに割り込みが通知されます。

図5.10 割り込みコントローラの仕組み

5.15.3.2. 拡張バスのモード設定

Armadillo-460の拡張バスはExt Control Registerにより、以下3つのモードを選択できます。

• PC/104拡張バス互換モード

• ダイレクトCPUバスモード(非同期)

• ダイレクトCPUバスモード(同期)

5.15.3.2.1. PC/104拡張バス互換モード

PC/104拡張バス互換モードに設定した場合、J1、J2はPC/104バス配列を採用した拡張バスとなり、64KBのI/O空間と16MBのメモリ空間を持ちます。ただし、ARMアーキテクチャはx86系のCPUのようなI/O空間(I/O専用のアクセス)を持っていないため、通常のメモリ空間にI/O空間を配置しています。また、PC/104規格のサブセットであるため、通常のPC/104バスがもっている以下の機能に対応していません。

• ダイナミックバスサイジング機能

• DMA(DREQ/DACK)機能

• 外部マスター機能

PC/104拡張バス互換モードではダイナミックバスサイジング機能を備えていないため、PC/104のI/O空間またはメモリ空間にアクセスする際には注意が必要です。64KBのI/O物理アドレス空間と16MBのメモリ物理アドレス空間を持っており、I/O、メモリのそれぞれの物理アドレス空間には2つの仮想アドレス空間(8bit、16bit)からアクセスすることができますが、どちらの仮想アドレス空間を使っても同じ物理アドレス空間をアクセスすることになります。

	i.MX257のErratta ENGcm11270の制約により、AUS(Address Unshifted mode)を指定した場合にA[23]が使用できません。そのため、PC/104拡張バスモードあるいはダイレクトCPUバスモードの設定によっては、アドレス空間が8MByteに制限される場合があります。各モードで利用可能なアドレス空間については、表4.1「「Armadillo-400シリーズ」 物理メモリマップ」および表4.2「ダイレクトCPUバスモード時にアクセス可能なCS3/CS4空間」でご確認ください。該当エラッタについては、付属DVDの/document/datasheet/ディレクトリに収録されている「Chip Errata for the i.MX25」の「ENGcm11270」を参照してください。

それぞれの仮想アドレス空間の使い分けは次のとおりです。

8bit仮想アドレス空間	・データバス(SD7～SD0)を使用して8bitアクセスする
16bit仮想アドレス空間	・データバス(SD15～SD8)を使用して奇数アドレス番地に8bitアクセスする ・データバス(SD7～SD0)を使用して偶数アドレス番地に8bitアクセスする ・データバス(SD15～SD0)を使用して16bitアクセスする

図5.11 PC/104拡張バス互換モード時のメモリ空間

	i.MX257はErratta ENGcm11270の制約により、AUS(Address Unshifted mode)を指定した場合にA[23]が使用できません。 このため16bit-メモリ仮想アドレス空間から物理アドレス空間にアクセスする場合、8MByteの物理アドレス空間のアクセスが制約されます。16MBの物理アドレス空間にアクセスするには、8bit-メモリ仮想アドレス空間からアクセスしてください。 該当エラッタについては、付属DVDの/document/datasheet/ディレクトリに収録されている「Chip Errata for the i.MX25」の「ENGcm11270」を参照してください。

物理アドレス空間にアクセスするためのアドレスは、以下のようにBase Address + Offset Address で算出できます。

図5.12 PC/104拡張バス互換モード時のバスへのアクセス方法

SBHE*はデータバス(SD15 ～ SD8)を使用していることを示すActive-Low の信号です。データアクセスとSBHE*の関係を表5.48「SBHE*とデータアクセスの関係」に示します。

	下位8bitリードアクセスの際はデータバス(SD7 ～ SD0)を使用しますが、SBHE*はLow レベルですのでご注意ください。

表5.48 SBHE*とデータアクセスの関係

データ	アクセス	SBHE*
16bit(SD15～SD0)	Read	Low
	Write
上位8bit(SD15～SD8)	Read	Low
	Write
下位8bit(SD7～SD0)	Read	Low
	Write	High

PC/104拡張バス互換モードのバスアクセスタイミングは次の通りです。

図5.13 PC/104拡張バス互換モードのバスアクセスタイミング

BCLKは8.3MHzのクロック出力です。IOR*、IOW*、MEMR*、MEMW*のアサート後70ns以内にIOCHRDYをアサートすることでアクセスサイクルを延長できます。IOR*、MEMR*、IOW*、MEMW*のパルス幅はWSCによって変更することができ、通常約240ns(WSC=25)に設定されていますが、約120ns(WSC=9)～約518ns(WSC=62)まで変更することができます。

WSCについては、付属DVDの/document/datasheetディレクトリに収録されている「i.MX25 Multimedia Applications Processor Reference Manual」の49章 Wireless External Interface Moduleを参照してください。

表5.49 PC/104拡張バス互換モードのバスアクセスタイミング

記号	説明	min(ns)	max(ns)	備考
tclk	BCLKの周期	120
tas	IOR*、MEMR*、IOW*、MEMW*アサートに対するSA、LA、SBHE*のセットアップ時間	124
tab	BALEディアサートに対するSA、LA、SBHE*のセットアップ時間	124
tah	IOR*、MEMR*、IOW*、MEMW*アサートに対するSA、LA、SBHE*のホールド時間	47
tbale	BALEのパルス幅	75
trw	IOR*、MEMR*、IOW*、MEMW*のパルス幅	120	525	出荷イメージでは240ns (typ.) (WSC+1)×7.5-45ns (typ.)
trds	Read時のSDのセットアップ時間	32
trdh	Read時のSDのホールド時間	0
twds	Write時のSDのセットアップ時間	103
twdh	Write時のSDのホールド時間	32
trwrdy	IOR*、MEMR*、IOW*、MEMW*アサートに対するIOCHRDYアサート有効時間		70
trdy	IOCHRDYのパルス幅	125	(7470-WSC×7.5)/n[a]	maxの値を越えるとシステムリセットが発生
trwh	IOCHRDYディアサートに対するIOR*、MEMR*、IOW*、MEMW*のホールド時間	22	428	(WSC+1)×7.5-56.3ns (typ.)
[a] n=連続アクセス回数(ex. 8bit空間にWordアクセスした場合n=4、HalfWordアクセスした場合n=2)

5.15.3.2.2. ダイレクトCPUバスモード(非同期)

ダイレクトCPUバスモード(非同期)に設定した場合、CS3(0xB2000000～0xB3FFFFFF)、CS4(0xB4000000～0xB5FFFFFF)空間を持ちます。データ幅はWireless External Interface Module(WEIM)の設定により8bit、16bitの選択ができます。SYSCLKから66MHzを出力し、EB1*、CS3*、CS4*、OE*、RW*をスルーで出力します。また、DTACK*によりアクセスサイクルを延長することができます。

WEIMの設定については、付属DVDの/document/datasheetディレクトリに収録されている「i.MX25 Multimedia Applications Processor Reference Manual」の49章 Wireless External Interface Moduleおよび「i.MX25 Applications Processor for Consumer and Industrial Products」の3.7.63章 Wireless External Interface Module Timingを参照してください。

WEIMの設定により自由にタイミングを変更できますが、CPU(i.MX257)と入出力ピン(J1、J2)の間にはCPLDとバッファを配置しており遅延が生じるため、遅延分を考慮する必要があります。また、CS3*、CS4*でデータバッファのイネーブル/ディスエーブルを設定し、RW*で方向切り替えているため、注意が必要です。

図5.14 CPUから入出力ピン(J1、J2)までの配線

CPLD、Bufferによる入出力遅延は次のとおりです。

表5.50 CPU(i.MX257)と入出力ピン(J1、J2)の間の遅延

信号名	Buffer A		CPLD		Buffer B
	min(ns)	max(ns)	min(ns)	max(ns)	min(ns)	max(ns)
DTACK*	-	-	-	7.6	-	-
SYSCLK	0.7	2.5	-	7.6	1	7.4
EB1*	-	-	-	7.5	1	7.4
CS3*	-	-	-	7.6	1	7.4
CS4*	-	-	-	7.6	1	7.4
OE*	-	-	-	11.9	1	7.4
RW*	-	-	-	11.9	1	7.4
SA	-	-	-	-	1	7.4
SD(CPU to J1、J2)	-	-	-	-	1	7.4
SD(J1、J2 to CPU)	-	-	-	-	0.7	23.4

表5.51 バッファのイネーブル/ディスエーブルが反映されるまでの時間

バッファ	CS3* or CS4* から EN*		CPU to J1、J2		J1、J2 to CPU
	min(ns)	max(ns)	min(ns)	max(ns)	min(ns)	max(ns)
イネーブル	-	7.8	0.4	23.7	1.2	12.6
ディスエーブル			1.5	29.3	1.7	12

5.15.3.2.3. ダイレクトCPUバスモード(同期)

ダイレクトCPUバスモード(同期)に設定した場合、CS3(0xB2000000～0xB3FFFFFF)空間を持ちます。データ幅はWireless External Interface Module(WEIM)の設定により8bit、16bitの選択ができます。SYSCLKから66MHzを出力し、EB1*、CS3*、RW*をCPLD内部でSYSCLKに同期して出力します。

WEIMの設定については、付属DVDの/document/datasheetディレクトリに収録されている「i.MX25 Multimedia Applications Processor Reference Manual」の49章 Wireless External Interface Moduleを参照してください。

	ダイレクトCPUバスモード(同期)はCS4空間を使用できません。

SYSCLKはExt Bus Control Registerにより反転することができます。また、RDY*でアクセスサイクルを最大127クロックまで延長することができます。RDY*はプッシュプルで入力し、使用しない場合は常にLowレベルしておいてください。

EB1*はデータバス(SD15 ～ SD8)を使用していることを示すActive-Low の信号です。データバス(SD7 ～ SD0)を使用していることは、アドレスの最下位ビット(SA0)で判別できます。データアクセスとEB1*およびSA0の関係を表5.52「EB1*、SA0とデータアクセスの関係」に示します。

	下位8bitリードアクセスの際はデータバス(SD7 ～ SD0)を使用しますが、EB1*はLow レベルですのでご注意ください。

表5.52 EB1*、SA0とデータアクセスの関係

データ	アクセス	EB1*	SA0
16bit(SD15～SD0)	Read	Low	Low
	Write
上位8bit(SD15～SD8)	Read	Low	High
	Write
下位8bit(SD7～SD0)	Read	Low	Low
	Write	High

入力信号のタイミングは次のとおりです。

図5.15 入力信号のタイミング

表5.53 入力信号のタイミング

記号	説明	min(ns)	max(ns)
trds	クロックに対するSD15～SD0のセットアップ時間	31.4	-
trdh	クロックに対するSD15～SD0のホールド時間	0	-
trdys	クロックに対するRDY*のセットアップ時間	8.7	-
trdyh	クロックに対するRDY*のホールド時間	0	-

出力信号のタイミングは以下のとおりです。

図5.16 出力信号のタイミング

表5.54 出力信号のタイミング

記号	説明	min(ns)	max(ns)
twdd	クロックに対するSD15～SD0の遅延	-	9.2
tsigd	クロックに対するEB1*、CS3*、RW*の遅延	-	9

RDY*を使用する場合のRead時のバスアクセスタイミングの例は次の通りです。

図5.17 RDY*を使用する場合のダイレクトCPUバスモード(同期)のバスアクセスタイミング(Read)

	CPU: SA23～SA0から有効アドレスを出力し、CS3*とEB1*(データ幅16bitの場合)をアサート
	デバイス: アドレスをラッチし、データの出力準備が整ったらRDY*をアサート
	CPU: RDY*アサートをクロックの立ち上がりエッジで検出
	デバイス: SD15～SD0から有効データを出力
	CPU: RDY*アサートの3クロック後の立ち上がりエッジでデータをラッチ
	CPU: すべての信号をディアサート
	デバイス: 有効データの出力をやめ、RDY*をディアサート

RDY*を使用する場合のWrite時のバスアクセスタイミングの例は次の通りです。

図5.18 RDY*を使用する場合のダイレクトCPUバスモード(同期)のバスアクセスタイミング(Write)

	CPU: SA23～SA0から有効アドレスを出力し、CS3*とRW*とEB1*(SD15～SD7使用時)をアサート
	CPU: SD15～SD0から有効データ出力
	デバイス: アドレスをラッチし、データの取得準備ができたらRDY*をアサート
	CPU: RDY*アサートをクロックの立ち上がりエッジで検出
	デバイス: データを取得
	CPU: RDY*アサートの3クロック後にすべての信号をディアサート
	デバイス: RDY*ディアサート

RDY*を使用しない場合は4クロックでサイクルが終了します。

LED1、 LED2はLANインターフェースのステータスLEDです。CON2の上部に表示されます。

LED3、 LED4、 LED5は、ユーザー側で自由に利用できるLEDです。LEDに接続されたi.MX257の信号がGPIOの出力モードに設定されている場合に制御できます。

	LED5にはJP1と共通の信号が接続されています。JP1がショート状態ではLED5を制御することができません。

SW1はユーザー側で自由に利用できるスイッチです。i.MX257のGPIO3_30に接続されています。スイッチに接続されたi.MX257の信号がGPIOの入力モードに設定されている場合にスイッチ状態を取得できます。Armadillo-460のSW3、 CON22にはSW1と共通の信号が接続されています。

JP1はArmadillo-400シリーズの起動モードを設定するジャンパです。電源投入時のジャンパの状態によって起動モードが変更されます。

	JP1はLED5と共通の信号が接続されています。オンボードフラッシュメモリブート後にJP1をショート状態で使用しないでください。

JP2はユーザー側で自由に利用できるジャンパです。ジャンパに接続されたi.MX257の信号がGPIOの入力モードに設定されている場合にジャンパ状態を取得できます。

Armadillo-460にはセイコーインスツル社製のリアルタイムクロック(以下、RTC)が搭載されています。RTCは積層セラミックコンデンサにより、電源切断後も数分動作することが可能です。長時間電源が切断されても時刻データを保持させたい場合は、別途外部バッテリを接続することができます。

RTCの主な仕様は次の通りです。

	RTCの平均月差は、周囲温度25℃で±30秒程度(参考値)です。時間精度は、周囲温度に大きく影響を受けますので、ご使用の際は十分に特性の確認をお願いします。

	RTCバックアップ時間は、周囲温度、電圧印加時間等に大きく影響を受けますので、ご使用の際は十分に特性の確認をお願いします。

5.21.1. オンボードリアルタイムクロックの構成

CPLDのRTC Control RegisterはRTCのデータ(RTC_SDA)とクロック(RTC_SCL)の制御を行います。RTCと接続するCPLDのピンはスリーステートバッファ出力であり、RTC Control Registerに'0'を設定するとLowレベルの信号を出力し、'1'を設定するとハイインピーダンス状態になり入力を受け付けることが可能となります。

CPLDのメモリマップ、レジスタについては、付録E CPLDレジスタ - 「Armadillo-460」を参照してください。

図5.19 オンボードリアルタイムクロックとCPLDの接続