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GID-PC 要求仕様コメント 数理設計研究所 玉置 2004/01/16 |
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まとめ
> 玉置様
>
> です。
>
> こんにちは。ご無沙汰してます。いかがお過ごしですか？
> 興味深いメールをありがとうございました。
>
> > 計測用ＰＣまたは室内の小サーバとして使うものを
> > ハードからソフトまで公開しつつやることになった。
> >
> > http://www.madlabo.com/mad/gid9/gidpc/index.htm
> >
> > 若干問題のありそうな文書もあるが、見つけたら忠告してくれ。
>
> 見ました。「赤面」っていうのがおもしろかったです。って本題じゃないですね。
>
> 思いついたことを適当に並べます。とりとめがなくてごめんなさい。
>
> > ＧＩＤ−ＰＰＣとしなかったのはＰｏｗｅｒＰＣだけに縛られたくなかった
> > のと、ソースコード互換で長い間使いまわしていこうといった戦略からだ。
>
> コンピュータのハードは(ソフトもだけど)，イマイチ理解が足りてないのでGID-PPC
> がなんたるか理解してませんが，方針は大賛成。すばらしい。
>
> > とりあえずのＯＳはＬｉｎｕｘ
> > ３．５インチと同じサイズのボードで１２Ｖ単一電源、およそ１から２Ａかな
>
> 自動車のバッテリを使えば，2日や3日は楽勝ですね。
>
> > 記憶装置は３．５ＨＤＤやコンパクトフラッシュが使えるはず。
> > 現在は評価ボードが稼動した状態。
> >
> > http://www.madlabo.com/mad/gid9/gidpc/pcb.pdf
> > インターフェースとして何が用意されているかは↑を見れば
> > わかります。
> >
> > 性能は固定小数点ＤＳＰ（２００ＭＩＰＳ）ぐらいなので
> > 当面、数理設計としては
> >
> > １：ＤＳＰ的に動くような解析アナライザ装置
>
> 電気屋さん的なhigh frequencyだけじゃなくて，10秒くらいのスペクトルまで
> 見えたらとってもうれしい。玉置さんところにあったオシロで，そういうのが
> できるのがありましたよね。私のテクトロは全然ダメだけど...
>
> もちろん，サンプリング周波数も20Hzとかいうような低いところからあると
> 便利なことがありますが，たぶん，玉置さんの土石流の観測なんかだと1分に
> 1回計測とか云うようなのが必要だとおもうので，心配しなくていいのだと
> 思いますが。
>
> > ２：野外で使う高密度データ収集装置
>
> 人工地震観測(要するに発破です)をやるときにはとっても有効だと思います。
> 現在は，白山工業(http://www.hakusan.co.jp/ja/index.html)のdatamark LS-8000WD
> が業界のデファクトスタンダードです。24bitのA/Dつきです。地球物理学関係で
> 発破屋さん相手に商売をすると，何百台という単位で売れます(まとめて同じ
> 装置を使いたいからです)。LS-8000WDはacademicで100万円以上します。
>
> 大量のロガーをまとめて設定できるというのが高密度データ収集装置には
> 有効かと思います。
>
> それと，GPSの時計。Furukawaの時計用のユニットってサンプルだけで7万円くらい
> するんですよね(昔調べた値段だから，今はもっと安いのかもしれませんが)？
> 地震関係では絶対時刻が絶対に必要です。高密度アレーでは，観測点の位置
> 情報が必要になりますが，それも取り込めればすごくいいのですが，submeter
> orderの精度(10cmくらい)を要求するとdifferentialが必要になって，最低でも
> 100万円コースになってしまいますね...(単体としては，Magellanのpro mark X
> なんかが該当すると思います)。これは，ちょっと無理な要求ですね。
>
> LS-8000WDはパラレル経由でPCと接続して設定します。一台一台PCをつなぎ
> かえながら設定しないといけないのでたいへんです。
>
> http://www.enveng.titech.ac.jp/morikawa/misc/essay/turkey/column_morika.html
>
> につまらない作文が載っていますが，そこの「使ったことのない計測器」という
> リンクからたどれるデータロガーは数珠繋ぎにして，一回の作業で設定できるように
> なっています。これ一個で80万円くらいだと思います。日本で使われているのは
> 見たことありませんが，世界的にはそれなりに数が出ているようです。でも，
> 時計の精度がイマイチ，とか，電池が単1型2本で動くのはいいけど24時間くらいで
> 死ぬとかいうのがちょっともの足りません。
>
> moving coil型の地震計を直接つなぐ場合，入力インピーダンスが問題になる場合
> がありますが，LS-8000WDはあまり入力インピーダンスが高くないのでちょっと辛
> いことがあります。アナログな話になりますが，性能のいいバッファアンプ+フィ
> ルタがあれば理想かと。
>
> こういうアナログ周りは別にattachmentとして取りつけられるようにしておきさ
> えすればいいと思うので，あんまり本質的な話じゃないですが...。そういうところ
> は私が考えればいいわけですし。って，まともなアンプが自力で作れるとは
> 思えないけど。
>
> 設定をまとめてするためのexternalなコネクタなどがあれば(たとえば，USBの
> コネクタを利用するとかして，特別でない，市販の普通のケーブルが使えると
> よりうれしい)いいと思うのですが，そういうのって実装できるものかしら？
> やればできるには違いないんでしょうが，あまりにたいへんだと萎えてしまい
> そう...。
>
> あと，液晶画面で波形がモニターできれば...。でも，写真で見本として載って
> いたのは大きなモニターですね。私は，パチンコ台で使っているような小さな
> 液晶を想像していました。あとで出てくるキーエンスのNR-2000もそのくらい
> の大きさだったし。
>
> > ３：スペクトラム拡散のデジタル受信機
>
> 無線は免許のことがわからないのですが，受信機になるなら，無線でデータ収録
> するようなのができたら線を引き回さなくてうれしい，と思ったりするのですが，
> やっぱり取りこぼしがあるのかしら？
>
> > の３方面で構築するつもりだ。そのためにメインボードが動き始めたら
> > サブボードとしてＦＰＧＡ＋８０５１などを載せたものをＡ／Ｄ用として
> > 作成するつもり。
> >
> > 今月末に製品版のボードを作成するので、それまでに
> > 特定の用途や希望があればメイルをください。
>
> コアになるデータロガーの部分があって，それに用途に応じてGPSの時計がつけら
> れたり，アナログのアンプ回路がつけられたりする，というようなことだと
> 汎用的ですね。周辺部分は私が何とかしなきゃならないと思うのですが，なんと
> かなるのかなぁ...?
>
> とってもわがまま...。
>
> 地震計の特性を検定しつつ補正する計算はLinuxのアプリケーションとして載せ
> られる，ということになれば完璧かと...
>
> > 地震計や鳥通信のことはすでに考慮しています。
>
> ありがたき幸せです。
>
> トルコの発破の時にキーエンスのデータロガー(NR-2000；30万円くらい)と，サン
> システムサプライというところが輸入しているLabJackというおもちゃみたいな
> ロガー(3万円くらい)を買って使ってみましたが，どちらも帯に短し襷に長し，
> でした。アナログ入力のコネクタ形状とか，そういう本質的でないようなところ
> でも，使いにくかったりするし...。私はミノムシでガブッと噛みつくようなコネ
> クタ(陸単みたいなやつ)が大好きですが，本体が小さくなると馬鹿でかいコネクタ
> なんてつけられないのは分かってるんですけど。
>
> キーエンスは
> http://www.keyence.co.jp/keisokuki/lineup/NR-2000/nr2000.html
>
> サンシステムは
> http://www.sunss.co.jp/products/index.html
>
> 結局のところ，まとめると，
>
> - アナログ入力用のインターフェース
> - GPS等の信号を取り込めるようなディジタル用のインターフェース(USBで兼用？)
> - 幅広いサンプリング周波数の設定
> - データ処理用の解析ルーチン(ソフトウェア？)の組み込み
> - 液晶による波形のモニタ
>
> ということに集約されるのかなぁ，と思います。
>
> webに書いておられるのによると，データロガーの値段はコアの部分で25万円と
> いうことですが，地震観測向けのオプションをつけて(GPSとかフィルタとか)50万
> 円くらいでもLS-8000WDより便利だったら数が出るような気がします。
>
> また，地震計屋さんにOEMで供給する手もあるように思います。玉置さんのと
> ころに預けている地震計のメーカー(勝島製作所)は安いデータロガーを作れな
> くて苦しんでるようですから，話にのってくるかも。全国をカバーする地震計
> ネットワーク用の地震計を納めているメーカー(アカシ)はLS-8000WDを真似たロ
> ガーを作って地震計と一体化して売ってますが，デキが悪いので，LS-8000WDに
> 取り替えて使っている人が多いようです。その取り替え用としての需要もあるかも。
>
> 捕らぬ狸の皮算用ですねぇ...。
>
> 勝手なことばっかり言ってますが，あまり気にしないでください。
>
> いずれにせよ楽しみなことになってきました。8月に帰国しますので，その後，
> また，お邪魔します。今度は一人で行けるかしら...?
>
> 取り急ぎ。
>
説明を受け、動作を見てきました。
単独でX-Windowが動作するLinux-PCになります。
ボード上の主なデバイスはドライバ経由で動作しています。
チップに有る機能で未対応なのは、ISDN, IRDA, IEEE1284, HDLC, KeyScan,
SmartCardI/O
積み残しの項目で大きなものはNAND用のフラッシュファイルシステムでしょう。
以下報告
日時：
２００３年５月１３日 午前１０：３０〜
場所：
某 カンパニー 某部署
現状：
起動状況：
リセットによりNORフラッシュのブートローダ(BIOS)が起動
TTYデバイスからの入力が無ければボード上のLinuxをロードする
Linuxカーネル（非圧縮）の置き場所は、NORフラッシュROM
TTYデバイスから入力があれば、ネットワークブートが選択できる
ネットワーク接続先はホストPCのハードディスク(NFS)
圧縮したカーネルイメージをロードする
login:
root （パスワードなし）
デバイス：
ローダで設定するデバイス：
ブートデバイス（Linuxカーネル置場所）
NORフラッシュ 基本
NANDフラッシュ 動作未確認
ネットワーク ホストPCとのNFS
コンソールデバイス：
RS-232c（二系統） TTY
ネットワークデバイス：
100BASE-T（二系統） MACアドレス設定可能（※要注意、重複など）
その他：
外部バス
その他のデバイス：
USBストレージデバイス Linuxファイルシステム（FAT化可能）
外付ハードディスク ATAPI(2.5")コネクタ
キーボード USBまたはPS2
マウス USB
オーディオデバイス USBスピーカー
X-Window 液晶に表示、フラッシュには収まらない
タッチパネル ポインティングデバイス
RTC（時計） スーパーキャパシタで半日ほど維持
未対応：
ISDN関連部分
IRDA
IEEE1284
スマートカード
パワーマネージメント
一部使用
GPIO USB電源制御、動作確認用LED
DMA:
使用していない
割込：
外部割込の一つをATAPIで使用
開発環境：
ホストPC：
オペレーティングシステム：
RedHat Linux SigWinが使えるかは不明
開発キット：
HardHat MonataVista用クロス開発
ターミナルソフト：
minicom ターゲットのTTYと繋ぐ
デバッガ：
gdb ターゲット上で使う
カーネルのデバッグ：
print() 系で対処
JTAG：
空のフラッシュROMにブートローダを書込む際に使う
ビルド手順：
１・ローダー作成
２・ローダー転送
フラッシュROMが空の場合はJTAG経由
ローダーが動作するならローダー機能で行う
３・カーネルコンフィグレーション設定
make menuconfig で .config ファイルを作成
４・カーネルのメイク
フラッシュROMからのブート用は非圧縮カーネル
ネットワークブート用は圧縮カーネル
５・カーネルの転送
ネットワーク経由でRAM上に転送
６・フラッシュROMへのカーネル書込
ローダー機能で行う