FPGA設計コンテストに挑戦したいけど
コネクタがついてなくて困っている
電子工作初心者のみなさんへ
いずみ♡より


FPGA ボードに RS-232C コネクタを接続したい

デザインコンテストなどで RS-232C の D-sub 9pin コネクタ(EIA-574) による接続が指定されている場合がありますが、 最近のFPGAボードでは搭載されていない (注1) 場合が多いです。 そこで、FPGA ボードの汎用信号ピン(CMOS 3.3V)をRS-232Cコネクタ (+3〜15V, -3〜15V)に変換する基板を付加する必要があります。

(注1)ホストPCとUART(シリアル)接続できる場合でも RS-232Cコネクタを介さずにUSBから直接接続する。

RS232-CMOS3.3Vレベル変換基板

その目的に近い市販キットを通販サイトで探したところ aitendoの変換基板が見つかりました。

RS232-TTLレベル変換基板 : aitendo IFB-MAX3223-M
http://www.aitendo.com/product/2427

この変換基盤を次のように改造します。 (改造と接続・使用は自己責任 で行ってください)

(注1)FPGAボード側の汎用入出力ピンに定義します。

RS232-CMOS3.3Vレベル変換基板(その2)

次のようなキットが販売されているようです。 私がよく使う通販サイトでは見つからなかったのですが、 扱っているところもあるようです。 また、通販サイトのリストには入っていなくても、 ダイセン電子工業の製品を扱っている通販サイト (例えば共立電子通販部)に相談すると扱ってくれる 可能性があります。 (SYNTHESISのIさん、情報ありがとうございます)

RS232レベル変換用ケース+ドライバ : ダイセン電子工業 ddkit0704
www.daisendenshi.com/products_view.php?master_categories_id=104&products_id=345

RS232-CMOS3.3Vレベル変換基板(その3)

IDB-MAX3223-Mのほかに、海外通販の個人輸入になりますが次の ような変換基板もあるようです。 (TEDのKさん、情報ありがとうございます)

RS232 レベル変換基板 : Digilet PmodRS232X
http://www.digilentinc.com/Products/Detail.cfm?Prod=PMOD-RS232X

RS232-CMOS3.3Vレベル変換基板(その4)

この際、いっそ自分で作ってしまおう、 という方は次のサイトが参考になると思います。 (琉球大のO先生ご提供)

Pmod232: an RS-232C adapter for Digilent FPGA cards
lut.eee.u-ryukyu.ac.jp/pmod232.html

USB-RS232変換ケーブル(PC側)

FPGAボードもそうですが、 RS-232Cコネクタを装備しているPCも少なくなってきています。 PCにRS-232Cコネクタを付加する(注3) には市販のUSB-RS232C変換ケーブルが便利です。 例えば次のようなものがあります。

USB-RS232C変換ケーブル Sanwa Supply USB-CVRS9
http://www.sanwa.co.jp/product/syohin.asp?code=USB-CVRS9

(注3)S-232C コネクタが必要なく、 USBとCMOS3.3Vを直接接続してUART通信してよいのであれば、 他の方法がよいでしょう。

2.54mm pitch ボード間接続ピン、コネクタ

FPGA基板(特に入門用・教育用・自作用)の基板間の接続には 2.54mm ピッチ(1/10 inch, DIP pitch)のピンヘッダがよく使われます。 一般的なブレッドボードとも互換性あり。 以下に、そのようなピン、コネクタ、工具の例を紹介します。

2.54mmピッチ ヘッダーピン(注4)
http://eleshop.jp/shop/g/gB9M413/
http://eleshop.jp/shop/g/gA47315/
QIコネクタハウジング(注4)
http://eleshop.jp/shop/g/g4AM141/
http://eleshop.jp/shop/g/g4AM142/
http://eleshop.jp/shop/g/g4AM143/
http://eleshop.jp/shop/g/g4AM144/
QIコネクタコンタクト
http://eleshop.jp/shop/g/g4AM14A/
片端QI圧着済ワイヤ450mm10色
http://eleshop.jp/shop/g/g6AD31I/
精密圧着ペンチ Engineer PA-21
http://www.engineer.jp/products/nipper/np05/item_01/pa-21
http://eleshop.jp/shop/g/g96P143/

(注4)所望のピン数のものが通販サイトに無くても、 メールで問い合わせたら(あれば)出してくれます。 ヘッダピンは大きめのもの(40〜60ピン×1〜2列) を買っておいて、自分で切って使うとよいでしょう。

3.3V 電源

FPGAボードから3.3V電源が供給できない場合、別途用意する必要があります。 例えば、次のようなものがあります。

スイッチング電源 3.3V, 3A, ケース入り COSEL PBA15F-3R3-N
http://www.cosel.co.jp/jp/products/sub01-1_01.html
http://www.cosel.co.jp/jp/products/pdf/SFJ_PBA10-150.pdf
http://jp.rs-online.com/web/p/din-rail-panel-mount-power-supplies/6030978/
電源ケーブル、コネクタ、スイッチ
http://www.kohnan-eshop.com/direct/lifelex/kadenshomei/products/4522831682614
http://www.kohnan-eshop.com/direct/lifelex/kadenshomei/products/4522831682591
http://www.kohnan-eshop.com/direct/lifelex/kadenshomei/products/4522831683062

泉 知論立命館大学 理工学部 電子情報工学科
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2013/01/27 いずみ♡