入出力インターフェースのメモ

        :
      Declare Function SetPrinterPortIOAutoPCAT2 Lib "Rbtiop32.dll" Alias "_SetPrinterPortIOAutoPCAT2@0" () As Integer
        :
      Declare Function OutPCAT Lib "Rbtiop32.dll" Alias "_OutPCAT@4" (ByVal nData As Integer) As Integer
      Declare Function InPCAT Lib "Rbtiop32.dll" Alias "_InPCAT@0" () As Byte
        :

例えば、以下のように使う

SetPrinterPortIOAutoPCAT2で、プリンタポートの設定（これは自動設定なので、引数要らないらしい）
OUTPCATで出力、INPCATで入力（入力は負論理なので注意）。
- OutPCATはOUT0〜11、InPCATはIN0〜4が使える

他にも、いろいろコマンドあるみたいなので、READMEを参照。

注意点として、最初のドライバの起動時の場所が記録されるので、必ず、初めからシステムフォルダに入れた方が良い。（XPならば、windows/system32/)

後で移動すると、ドライバが見つからないと怒られる。ドライバの削除が必要になるが、それはとても面倒なので。。

HSP

フリーのスクリプト言語HSPでパラレルI/Oプラグインを使えば、手軽にI/Oアプリケーションを作成できる。
機能も十分だし、一番手軽に使える環境じゃないだろうか。

http://www.onionsoft.net/hsp/

HSP用I/O制御プラグイン

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シリアル（RS232C)

シリアルインターフェースといえば、やはりRS232C。レガシーだがしばらくは残るだろうと思う。まず、PICとかで汎用のインターフェースを作っておくと良いかも。。。
オス、メスでコネクタの向きが逆になる。→オスとメスのピン番号は一致しているので、コネクタ側から見たときにピン配置が鏡像になってしまう。

例えば、オス用に作成した基板にメスのコネクタを付けると逆になってしまうが、部品を反対に裏側から付ければOK（裏側に付けられればの話）

さらに周辺機器はRxとTxを逆にしておかないと当然繋がらない。（いわゆるクロスケーブル）いろいろと接続を間違え易いので注意。

→メスのコネクタを表側から見た時の図¹

25ピンの規格を EIA-232、９ピンの規格を EIA-574 というらしい。

EIA-574（９ピン）とEIA-232（２５ピン）のピン配置

同一の記号同士を接続したものが、ストレートケーブルになる。

EIA-5742(9pin)	EIA-23(25pin)	記号	入出力	説明
−	1	PG	Gnd	保安用グラウンド
1	8	DCD	In	キャリア検出
2	3	RxD	In	受信データ
3	2	TxD	Out	送信データ
4	20	DTR	−	データ端末レディ
5	7	GND	Gnd	信号グラウンド
6	6	DSR	In	データセットレディ
7	4	RTS	Out	送信要求
8	5	CTS	In	送信可能
9	22	RI	−	被呼表示

クロスケーブルは、規格が決まっていないが、基本はTxDとRxDをクロスさせたもの。

TxD-RxDをクロスさせ、RTS-CTSをセルフクロス（自分自身でクロスさせる）した３線の簡易ケーブルが使用されることが多い。
そのセルフクロスした信号を相手のDCDに接続し、さらにDTR-DSRをクロスする場合もある。
TxD-RxD、DTR-DSR、RTS-CTSをそれぞれクロスさせたものをインターリンクケーブルと呼ぶ。

内藤さんの解説が分かりやすい。

EasyCom

Excel等のVBAで、シリアルポートのコントロールが出来る。

アクティブセル　→EasyComをフリーツールとして公開している
EasyComを使って、シリアル入力したデータをExcelでグラフ表示するプログラムの試作²

¹或いはオスのコネクタを裏側（半田付けする側）から見た時の図でもある。説明すればするほど、ややこしくなるなぁ。。
²実際にシリアル接続するものが無かったので、乱数を表示しているだけ。切断せずに終了すると、ポートがうまく閉じられないので注意。→サーバクラッシュで無くなりました。。

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RS485

RS485の特徴

差動型なので、雑音に強く伝送距離が長い。
電圧レベルが低いので、5V単一電源で済む。
終端抵抗（100〜220Ω程度）が必要。
Tx,Rxを共通化して、バスとして使用することが可能。
- その場合、半２重通信となるが、SG（シグナル・グラウンド）も含めて３線で可能。
- バスの場合、装置は個別に設定したアドレス（1〜100）で判別する

RS485自体は電気的規格で、プロトコルは一般的なシリアル通信と同様に、

ビット数7〜8bitに、スタート、ストップビットとパリティを付加したものを使用する。

同様の規格にRS422がある。

RS485は、１対１、N対Nの通信が可能だが、
RS422は、１対１、１対Nの通信用で、電気的規格はほぼ同じ。

RS485は、バス接続可能なため、規格上は倍ぐらいのドライブ能力がある。

昔、MacintoshではRS422ポートがあったが、それをバス接続して電話線ケーブルを使って

ネットワークにするPhoneNetっていうのがあった。これはどうもRS485規格準拠のものらしい。
RS485なんて知らないと思っていたけど、結構昔からあったんだな〜。

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USB

USBは、複雑なプロトコルなので、自力で全てのプロトコルを作成して送受信するのは難しい。ちょっと手軽には行かないけど、だんだん環境は整いつつある。
いろいろ試している段階だけど、5V電源が含まれているのが嬉しいなぁ。
一般的に高速インターフェースと呼ばれているが、入出力の切替えで時間を喰うみたいで、実際に高速に入出力を行うのはけっこう大変そうだ。
あと、正式にはベンダIDが必要なんじゃなかったっけ。→これがちょっと嫌。

→つまりケーブルを手に持って、そのコネクタを覗いた場合

カメレオンＵＳＢ →CypressのEZ-USBとXilinxのXC95144が載っているボード。FPGAが載ってるので、いろんな事が出来そうで面白そうだが、これをちゃんと使いこなすのはちょっと難しいだろう
MINI-EZUSB →CypressEZ-USBが載っているボード。動作確認は出来たが、ホストプログラムをCで作らなければならないので大変だった
USB-IO →現状USBを使う最も簡単な方法だと思う。単純なI/Oだけだが、ちょっと試すならこれが良いだろう

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LAN

ソケットプログラムの勉強中→IPアドレスとポートを指定してやり取りだけだから、意外と簡単に通信プログラムが書けそう。
rubyで書いた httpサーバとの簡単な通信プログラム

現状の一般的な規格として、10BASE-T(IEEE802.3)、100BASE-TX(IEEE802.3u)がある。
電源を供給する規格として、 PoE（Power_over_Ethernet）(IEEE802.3af)が面白そう。

これは単純に電源を供給するんじゃなく、最初に受電側に25kΩの検出抵抗があることを調べてから約48Vを供給する。つまりPoE対応の場合だけ電源を供給するというように結構賢い。→でも給電装置はほとんど無いし、まだ高いけどね。

10Base-T,100Base-TXの場合、クロスケーブルにするには、片側をEIA568Aに、もう片側をEIA568Bにすればよいらしい。

1000Base-T,1000Base-TXでは、さらにクロスケーブルの接続が異なっている。

クロスケーブルの接続方法

PIN番号	片側(共通T568A)	10Base-T(T568B)	1000Base-T	1000Base-TX
1	緑白	橙白	橙白	橙白
2	緑	橙	橙	橙
3	橙白	緑白	緑白	緑白
4	青	青	茶白	茶
5	青白	青白	茶	茶白
6	橙	緑	緑	緑
7	茶白	茶白	青	青白
8	茶	茶	青白	青

ややこしいが、GigaBaseなハブでは、ストレート・クロスの自動判別を持つものが多いので、基本的にストレートを使った方が良い。

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I2C

元々、ボード上のデバイス間の通信規格なので、決まったコネクタは存在しない。
SDA（データ）、SCL（クロック）の2線のシリアルバスインターフェース。

構成は単純だが、マルチマスタに対応していたり、遅いデバイスがクロックにWAITが掛けられる等、良く考えられている規格だと思う。

オープンドレイン（コレクタ）で、規格上は幾つでも³デバイスを接続出来る。
マスタはスタートコンディッションを送信し、ストップコンディッションを送信するまで、バスを占有出来る。（早いもの勝ち？）
Philipsが提唱した規格で、ライセンスが必要だったけど、2004年8月に失効したので今は自由に使えるようだ。

ここの、解説が非常に分かりやすい。

I2Cの低速通信について

³バスの負荷容量の制限400pFまでは。

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SPI

これもデバイス間の通信なので、特にコネクタの規格はなし
I2Cのようにボード上のデバイス間の規格だと思うが、SDメモリカード等のデータ送受信にも使用される。
SDI（シリアルデータ入力）、SDO（シリアルデータ出力）、SCK（シリアルクロック）の３線で通信を行う。

複数接続する場合は、それ以外にSS（スレーブセレクト）信号が必要になる。→単純なチップセレクト信号のようなもの。

デバイス内部には、SDIからSDOの間に8ビットのシフトレジスタを持つ単純な構成になっている。

マスタとスレーブのSDI,SDOをクロス結線して、リング状に接続する。
そのため、入出力を同時に行うことが出来る特徴がある。

ここの、解説が分かりやすい。

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JTAG

元々は、ICのバウンダリスキャンテスト用の規格だと思う。

TCK（クロック）、TDI（データ入力）、TDO（データ出力）、TMS（モード選択）の４線のシリアルインターフェース。
デイジーチェインで数珠つなぎの接続が可能で、FPGA等の書き込み等にも利用される。
これをインターフェースに使うのも面白いかもしれない。

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GPIB

計測器で良く使われ、16個まで接続可能なパラレルインターフェース。IEEE488とも呼ばれる。
コネクタはアンフェノールの24ピンのタイプだが、背中にメスのコネクタが付いて並列接続可能になっている。

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MindStorm

これも、インターフェースだよね。

http://www.plazaearth.com/usr/gasperi/lego.htm

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MindStorm NXT

MindStorm NXTは、RJ12もどき⁴のモジュラコネクタを使用している。

ノッチのある方が、１番ピン

Pin	Color	Input Pin Name	Output Pin Name
1	White	AnalogI/F(＋9V Power)	M1(M＋)
2	Black	GND	M2(M−)
3	Red	GND	GND
4	Green	＋4.3V Power	4.3V Power
5	Yellow	DIGI0/SCL/RS485A	TACHO0(A signal)
6	Blue	DIGI1/SDA/RS485B	TACHO1(B signal)