DEMO9S08QG8は5Vで使えるか (1)

DEMO9S08QG8を5Vで使うのは怖い

MC9S08JM60というUSBインターフェースを持ったHCS08マイコンが出ています。 HCS08なので、他のHCS08と同じようにDEMO9S08QG8で接続することが出来るか、と思っていたのですが、USB対応ということで5Vの電源が供給されています。 従って、DEMO9S08QG8をつなぐには躊躇しておりました。

アプリケーション・ノート発見

そんな折も折、以下のようなアプリケーション・ノートが公開されました。

AN3589 - Optically-Isolated Multilink BDM Interface for the S08/S12 Microcontrollers

もともとは、デバッガとターゲットの電源を電気的に切り離す目的で作られたものですが、異なる電源レベル間でのインターフェースも出来るはずです。 さっそく、仕組みを解析しました。

フォト・カプラは、持ち合わせておりません

手持ち部品には、フォト・カプラがありませんでした。 もともと、絶縁を目的とはしていないで、別の回路として組みなおしてみました。 回路図は、電源電圧以外、左右対称になっています。

フォト・カプラの代わりをしているのが、Q1/Q4トランジスタです。 Q3がONするとQ4もONし、Q1がターゲット側のバスを引き落とします。 バスのモデルとして、1000pFの容量をバスにつないだところ、シミュレーションでは見事に発振しました。 発振を止めるために入れたのが、C4です。

シミュレータさんにお願い

シミュレーションにかけたところ、V(host)に細いグリッチが出ることがわかりました。 これは、ホスト・ターゲット双方がバスを引いている状態から、ホスト側がバスのプルダウンを解除した場合です。 プルダウンがはずれた拍子にV(host)が上昇し、それに気が付いたターゲット側の回路がQ2で引き落とすのですが、間に合わなかったようです。

グリッチを小さくするために、Q4の負荷R3/R7が非常に重くなっています。 苦心した結果、グリッチの幅を数マイクロ秒に抑えましたが、果たして、BDMは受け入れてくれるだろうか。

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ハードウェア編に続く