PSoCで電波時計を作ろう

Index

• 概要
• 素直に増幅してみる
  • 発振してる？
  • フィルタを掛けてみる
• やっぱりヘテロダインかな
  • SCFによる周波数変換
  • 構成を考えてみる
  • なかなか難しい
  • ゲインの再計算
  • 信号検出はどうしようか
• 先人はどうやってるの？
  • また分からないことだらけ
  • コンパレータの割込みはどうやるの？
  • ヒステリシスを持たせることって出来るの？
  • タイマによるデータの判断
  • フィルタを掛けてゲインをコントロール
  • 雑音除去は？
  • 最終周波数について
• 信号検出をやってみよう
  • コンパレータ割込み
  • タイマ割込み
  • シリアルポートでデバッグ用出力
  • LCDでデバッグ出力
  • タイマのカウント値を確認する
  • ゲインをコントロールしてみよう
  • この波形で本当に大丈夫？
• 構成を考え直す
  • Cloneが出来ない？
  • PWMの入力クロック
  • 出力が出ない
  • 秒信号が見えない？
  • 同調回路の調整
• ふりだしに戻る
  • 電波時計の信号が見えた
  • 増幅率を変えてみる
  • もう一度挑戦

概要

• PSoCデザインコンテストの、 Wim_Hendrikseさんの電波時計はちょっとびっくりした。
• ラジオはかなりゲインがなきゃダメなはずだし、普通に考えるとSCFではノイズが大きくてとても使えないと思うよね。
• でも実際に作ったんだから凄い。PSoCを弄り始めた大きな理由の１つになった。
• 最初はデジタル部分の理解するのにも時間が掛かったし、アナログは全く苦手だし。
• でも、いろいろ弄っていて、ようやく基本的なところが分かって来たかも。
• まだまだ分からないことが多いけど、そろそろ挑戦して見よう。

素直に増幅してみる

• ほぼ5Vフルスイングで、四十数kHzの波形が出力された。
• 結構、振幅の変動がある。これが、電波時計の信号なのか？
• いろい弄っていると、、あれ、配線変えてないのに信号がはっきりした。変動も無くなった。

発振してる？

• でも、信号がはっきりし過ぎてる感じ。うーん、これは発振してるのかも。。考えてみると増幅率ありすぎだもんね。

• ２段目の増幅率を×24にしてみると、１／２にしただけなのに出力が極端に小さくなる。
• やっぱり、発振してたんだなぁ。
• このまま、単純に増幅率をあげることは難しそうだ。

フィルタを掛けてみる

• とりあえず、40kHzのBPFを掛けてみることにしよう。

• BPF１段では、変わらないというより却って見た目は悪くなっている様にもみえるが、周波数が40kHz程度に収束しているのが分かる。
• BPF２段になると、はっきり波形が見えてくる。この状態だと秒間隔で波形が変動しているようにみえる¹。

• と思ったが、PSoCの仕様書の アーキテクチャの図を見ていて気が付いた。
• 一度I/O出力して、改めて入力すればPGAに接続出来るんだ。

• 接続の仕方は分かったので、結構自由に増幅出来るようになったけど、、
• いろいろやってみたが、このまま増幅すると結局は発振してしまうみたい²。。。

やっぱりヘテロダインかな

SCFによる周波数変換

• AN2111をみてみる。

• でもSCFのモジュレーションの機能で入力を切替えるというのは、原理的にはDBMと同じように見える。

• foをf1で切替え（反転）させると、結局入力の和と差が出てくることになる。（はずだ）

• f0+f1と f0-f1、但し、f1>f0の時は f1-f0

構成を考えてみる

• PSoCのSCFを使って２回ヘテロダインを掛ける。
• ECOで32.768kHzの水晶発振、内蔵PLLで24MHzのシステムクロックを生成。

• 2つのBPFには、違うクロックを設定する必要がある。
• BPFとBPFの間にPGA等を挟むのは難しい。

• でも１段目のBPFの周波数は、サンプリング周波数で決まるので、そんなに細かく選べない。
• 単純に作れる1/16分周から7,558Hzとした。
• 40,000Hz-32,414Hz(740分周)=7,586Hzで良いかな。
• 2段目はよくわかんないので、てきとーに130Hzにすることにした。
• 7,558Hz-7,688Hz(3120分周)=130Hzだ。

1. PGAで48倍に増幅(+33.6dB)
2. 周波数変換(32,414Hz)、BPFを通してイメージを除去(+6dB)
3. 再度周波数変換(130Hz)、BPFでイメージ除去(+4dB)
4. コンパレータで、レベル検出

なかなか難しい

• １段目は、それなりに周波数変換されているようだが、
• ２段目は、全く出力なし。なんで？

• ゲインが足りないのかなぁ。それとも、何処かの周波数がずれてる？

ゲインの再計算

• しかしBPFの特性の調整が面倒だ。というか、なかなか思ったような特性にならない。。。
• PSoCの BPF2計算シートで、GainとBandWidthを調整して、、
• Gainを思ったように上げられない。。
• SCFの定数の決め方の理屈がいまいち分からないなぁ。。。

• うーん、良く分からないけど、簡単に考えれば、
• C1が大きい程、ゲインが大きくなる。
• C4が小さい程、Qが高くなるってことかな。。
• C2,C3をいじると、サンプリング周波数が変わってしまうようだ。
• 面倒だから乱暴だが他は固定で、C1をで調整しよう。
• こんな決め方だと、なんかの特性が犠牲になるかもしれないけど。。。

• うーん、なんとか出力されるようになったけど、この波形は観測しずらい。
• 周波数が低い上に、振幅の変動が激し過ぎて同期がとれない。。。
• でも、それらしい波形は出てきた。

信号検出はどうしようか

• しかし、コンパレータバス出力を直接見ることが出来ない。実際に信号を見てみないとプログラムを組むのは難しい。
• 困ってしまったが、桑野さんの「はじめてのPSoC」を眺めていると、SPISをゲートの代わりに使うという方法³がコラムに載っていた。
• SPISモジュールを配置して、SlaveSelectInputをLに、MOSIにコンパレータ出力を入れると、MISOから直接出力出来る。
• まぁ、DFFのデータに入れてクロック同期でデータ入力するのと同じような感じかな。
• ちょっと面倒な方法だけど、やっとコンパレータバスを直接見ることが出来た。

• 波形と重なってるし、シャッター時間が長いので見づらいけれど、、
• 一応、波形の振幅が大きい時に波形の上の方にコンパレータ出力が分かる。
• でもこれは、ちゃんと電波時計の信号が出力されてるんだろうか？？？
• コンパレータ出力を見たら見たで困ったなぁ。こりゃとてもプログラムでデータを検出することは出来そうもない。

先人はどうやってるの？

• Timer8モジュールによる、1/128秒間隔のタイマ割込み。
• さらにCMPPRGモジュール出力のコンパレータバスにより割込みを掛ける。
• ALT_CRxビットにより正弦波が上昇時と下降時の割込みを切替えて発生させる。
• 正弦波の上昇から下降までの時間を測定することで、間接的に信号強度を求める。
• 信号の下降時の基準値を減少させることにより、ヒステリシスを持つようにする。
• 求めた時間にデータ処理でフィルタを掛ける。いわゆるデジタルフィルタってやつだろう。
• 上記の時間つまり信号強度を、PGAのゲインとSCFのC1の値でフィードバックして調整
• CMPPRGによる割込みで、1/128秒毎にUpされるタイマをクリアする。
• つまりタイマ割込み時に正弦波信号が上昇してからの時間を知ることが出来るので、これをヒストリバッファ（おそらくはシフトレジスタ）に記録する。
• ヒストリバッファの最後の３ビットで、データ状態の判断を行う。

また分からないことだらけ

• ヘテロダインの出力はアナログ信号というだけでなく正弦波出力なので、単純にコンパレータで処理しただけでは、信号強度を求めることが出来ないということか。。。
• ゲインのコントロールはやっぱり必要ってことなんだろうか。
• でも、C1の値でゲインをコントロールするというのは、自分の考えた方法と同じなのでちょっと嬉しい。

• 立上りから立ち下がりまでの時間の算出方法は？
• ALT_CRxビットで、コンパレータバスの出力を何とか出来るの？これってデジタルのバスのコントロール用じゃないのかな。
• コンパレータってヒステリシスの設定出来るのかな。。
• あれ、考えてみると、そもそもコンパレータバスでの割込みはどうやってやるんだろう。。。
• それに、最後のデータ判断のやり方がいまいち分からないなぁ。

コンパレータの割込みはどうやるの？

• Reset
• Supply voltage monitor
• Analog column 0〜3
• VC3
• GPIO
• デジタルブロック00〜13
• I2C
• Sleep timer

• じゃ残ってる中で、Analog columnの割込みって、何処で掛かるの？
• また結構悩んだんだけど、 このブロックダイアグラムを見れば良いのか。。

• Analog columnでコンパレータバスの割込みを受けるんだ。。
• ALT_CRxはコンパレータ用のLUTで、RDIxLTxがデジタルブロックの出力のLUTか。→これは単純にちょっとゴッチャにしてた。

ヒステリシスを持たせることって出来るの？

• つまりコンパレータを設定して立上りの割込みを受けたら、ALT_CRxで割込みを立ち下がりで受け付けるようにして、コンパレータの値を少し下げる
• 立ち下がりの割込みを受けたら、ALT_CRxとコンパレータの値を元に戻す。

タイマによるデータの判断

• 良く考えると、元々の回路では最終的な出力周波数は、180Hzとか166Hzだからタイマ間隔の1/128秒とほぼ同じ。タイマ間隔の方がちょっと速いぐらいだ。

• CMPPRGによる割込みで、1/128秒毎のタイマでUpされるカウンタをクリアするのだから、
• 出力がある閾値以上であればカウンタは、１にカウントUp後すぐ０にクリアされる。
• 出力が閾値以下であれば、カウンタは１以上になるはずだ。

• でもタイマ割込み時のカウンタ値を考えると、
• ０ならば、閾値以上
• １以上ならば、閾値以下

フィルタを掛けてゲインをコントロール

• しかし、立上りから下がりまでの時間はどうやって求めるんだろう？
• タイマのカウンタ値をチェックするしかないか。。。
• タイマとコンパレータ割込みは無関係だから、前回の値と比較しないとダメかな？
• 立上り時にタイマのカウンタをクリアしたら？ →結局は同じことか。。

• resolutionが 1/32768秒ということなので、タイマのクロックが32.768kHzで、Periodが128ってことかなぁ。
• ここで、Wimさんは平均を求めるのに以下の式を使ってる。

• あれ、どこかで見たことがあるような。。差分方程式で書いてみると、

• あぁ、これはαを1-αに置き換えれば、 RCのローバスフィルタと同じ式だ⁵。
• つまり簡単なローパスフィルタを通して、平均を取ってるわけか。。。
• 式を見ると難しいけど、結構普通のやり方だ。

雑音除去は？

• ヒストリバッファに入れて３ビットで判断するというのは、おそらく以下のような回路⁶になるんじゃないかなと思う。

• このシフトレジスタを1/128秒間隔のタイマでシフトさせれば、３ビット以上、０或は１が連続しない場合は雑音として除去される。

最終周波数について

• ここまで来て、やっと最終周波数の決め方が分かった。
• つまりヘテロダインの最終周波数は、タイマの128Hzより大きくする必要がある。
• でも出力は少なくとも最終周波数付近の雑音は含むので、必要以上に大きくしない方が良さそう→タイマ周波数の倍の256Hzよりは小さくする。

• 128Hzのタイマと、変に同期すると雑音除去しても３ビット以上の不定部分を拾ってしまうかも。。
• 元々の、166Hzとか180Hz程度にしておくべきだったなぁ。。。
• でも随分悩んだけど、やっと全貌が分かって来た気がする。

信号検出をやってみよう

• 閾値判断用の 閾値カウンタ
• 雑音除去用の ヒストリレジスタ
• 信号立上り、下がり割込み判断用の 立上りフラグ
• 立上り時のタイマ値を記録する 立上り値レジスタ

コンパレータ割込み

• CMPPRGモジュールを、信号の立上り、下がりでヒステリシスを持って割込みさせる。
• 立上りではVDDとAGNDのちょうど中間で割込み、
• 下がりではAGND付近で割込みさせる。

• 立上りフラグがTrueなら
• 閾値カウンタをクリアし、AnalogLUTを反転、RevValueを低め(0.021)にセット。
• さらにタイマ値を立上り値レジスタに記録
• 立上りフラグがFalseならば
• AnalogLUTを正転として、RefValueを高め(0.5)にセット。
• 立上り値と現在のタイマ値から、立上りから下がりまでの時間を求める。
• これで平均を求めて、ゲインをコントロールすれば良い
• 結果的に、ヒステリシス・コンパレータのように動作する。

タイマ割込み

• Timer8モジュールを、TerminalCountOutで割込みさせる
• 最終の出力周波数130Hzに設定したので、タイマ割込みは100Hzぐらいにする。
• UART用クロック 24M/2/8/78=19231 をそのままタイマのクロックとして流用
• Periodを192に設定して、約100Hzで割込みが掛かるようにする。
• タイマ割込みは、簡単に言うと
• 閾値カウンタが０ならば、ヒストリレジスタをセット
• 閾値カウンタ＞０ならば、ヒストリレジスタをクリア
• 閾値カウンタを＋１して、ヒストリレジスタをシフト
• 3回以上０或は１が続いた時に０或は１と判断する。それ以外は前の状態を保つ。→雑音処理

• ヒストリレジスタはシフトレジスタなので、８クロック分遅延している。
• でも、思ったほどキレイにならないなぁ。
• まだうまく復号出来そうもない。移動平均にしてみるか。
• しかし改めて見てみると、入力信号が汚過ぎる。雑音処理にも限界があるよね。
• このままやりたかったが、これは入力信号の見直しが必要みたいだ。入力信号をもう少しなんとか出来ないのか。。

• C1=2,C2=1,C3=1,C4=2って書いてあるけど、、

• サンプリング周波数が変わっちゃう（さらに４倍か）けど、これでも行けそうだなぁ。

• これで良いはずだけど、出力が全然出なくなってしまった。。何故？
• そういえば、最初も全然出なかったんだよなぁ。結局、ゲイン調整してるうちに見えるようになったと思うんだけど、違ったっけ？
• 結局、VC1をSysClk/2にして、計算しなおしたら出力が出るようになった？？
• うーん、VC1を分周無しにすると、何か問題あるのかしらん？
• でもこの係数だと、かなりゲインが取れるみたいだなー。信号がきれいになるという訳ではないんだけど。。
• しかし、もっとはっきりとした秒信号を取り出したいなぁ。。。同調回路が悪いのかなぁ。

シリアルポートでデバッグ用出力

• やっぱり、デバッグのために平均値を確認しておきたい。
• UARTモジュールを付けておこうか。→でも、もう一個しか入らないので、TX8モジュール（出力だけ）にする。
• クロックはどうしようか。→bitクロックの×８のクロックが必要だけど、もうデジタルモジュールが余ってない。。。
• VC1ディバイダが1/2、VC2が1/8 だったので、VC3を1/78に設定して、24M/2/8/78/8=2403で、2400bpsのクロックになる。

• でも、以前作ったRS232C用のアダプタが見つからない。。困ったなぁ。

LCDでデバッグ出力

• 気を取り直して、LCDモジュールを付けることにする。
• LCDはソフトモジュールだから、デジタルブロックが一杯でも追加可能だ。
• ポート２に接続することにして、データシートの通りに設定。
• これは、あっさり表示させることが出来た。

          LCD_1_Start();
          LCD_1_Position(0,4);
          LCD_1_PrCString("PsoC LCD");
  

• BPFのアナログ出力も、タイマ割込みでのコンパレータ出力も両方ダメだ。→何故？
• おまけにPSoCのチップがかなり熱くなってる。長く触ってると火傷しそう。うーん、壊れたのかなぁ。。。

• 気を取り直して、Designerの配線を眺めてたらアナログ出力の配線が消えてる。どうして？
• LCDの接続ポートを、いじった時に切れたのかな？ それとも、DynamicRe-configurationの設定を試してた時か？
• 本当にそれで消えるかやってみたけど、再現しない。。もう熱くなくなったし、まぁいいや。
• BPFの出力が、またちゃんと出るようになった。
• でもタイマ割込みで出るはずのコンパレータ出力が出てない。
• 出力ポートの設定が消えてる→Strongに設定する→出ない→暫くやる気を無くす。。。

• 結局、boot.asmが書き換わって割込みベクタが消えてました。
• おかしいなぁ。ちゃんとboot.tplを書換えてあったんだけどなぁ。
• タイマのブロックじゃなくて、間違えて違うブロックにベクタを書いてた。。。

• コンパレータ出力が出るようになったので、LEDが接続されてるポートにも並列に出力を出してみることにした。
• またBPFの出力とコンパレータ出力が変になったよ。。何故だ？→暫くやる気を。。あ"〜もぉ〜なんだよこれ。
• ポートの設定がいつのまにかStrongになってる。変更するような操作を全然していないのになぁ。うーん、不思議だ⁷。。。

タイマのカウント値を確認する

• LCDが使えるようになったので、早速タイマのカウント値を確認してみよう。
• これは、増幅後の信号の強さの目安になるはずだ。
• DBB01DR0が、タイマのカウンタのはずなので、コンパレータの立上り検出時にその値を記録し、表示してみた。ところが常に０になってる。何故だ？

• DR0の説明を読むと、０を返してDR2に移動する？ってことで、DR0を読んですぐDR2を読んでみる。確かにそれらしい値が入ってるけど。。これで良いのか？ 変なの。
• 立上り時のカウンタ値を保存しておいて、立ち下がり時が大きければその差をとれば良い。
• 立ち下がりの方が小さければ、オーバーフローしたってことで256足してやれば良い。

         LCD_1_Position(1,0);
         itoa(line,rising_time,10);
         LCD_1_PrString(line);
  

• 数値だと分かり難いので、バーグラフにしてみる。まぁ、それらしいねぇ。

       LCD_1_InitBG(LCD_1_SOLID_BG);
       LCD_1_DrawBG(1,0,16,rising_time/4);

• タイマモジュールはCaptureがHになると、その時のカウンタ値がCompareValueにコピーされるという仕様だったと思うけど、その所為かなぁ。
• カウント値は直接読めないのか？ちょっと変だけど、それらしいから良いか。。PSoCは、いろいろ変だからね。

ゲインをコントロールしてみよう

• PGAのゲイン設定は、

• あぁ、ややこしい。テーブルにした方が良さそうだ。

• 適当なテーブルだが、まぁこの組合せを適当に調整すれば何とかなるだろう。

• タイマのカウント値は変動が大きいので、そのままじゃ使えない。
• 普通は移動平均を掛けたくなるが、ここはWimさんの方法でやってみる。

• この式、つまり以下のようにすれば良い。

        average = average - (average>>5) + (timer_count>>5);

• おぉ、バーグラフの変化がおとなしくなった。ちゃんとローパスフィルタになってるね。
• 数値的には185〜220ぐらいか。。計算上は幾つぐらいになるんだろ？
• 出力周波数が180Hzでタイマのクロックが32,502Hzだから、180Hzの半周期分/32,502Hzの１周期ということで最大でも90ぐらいのはず。あれ？変だなー。がっくりして寝る。
• 次の日、改めて見直してみる。あっ、タイマってダウンカウントじゃん。
• 計算式を逆に直してみる→数値で40〜66ぐらいになった→まぁ、こんなもんか。

• 現状は、ちょっと飽和してる感じなので、抑え気味にした方が良さそうだ。
• 20以下ならゲインを上げ、40以上ならゲインを下げるってことで良いかなって簡単に考えたけど。。。
• すぐゲインが最低になって、コンパレータの割込みが掛からなくなってしまう。
• 前述のテーブルは変化が大き過ぎる。PGAを固定、さらに１つめのBPFのゲインも固定、さらにテーブルを書換えて、ゲインが必要以上に落ちないようにしても、ゲインが最低で張りつく。
• 判定値を50〜60程度にすると、ゲインが最大、或は最低に張りつくのを繰り返す。
• C1じゃなくて、PGAのゲインのコントロールにしてみた。すこし変化が緩やかなので、ちょっとマシになったが、たいして変わらない。

• うーん難しい。すんなりフィードバック出来ない。→変動が大き過ぎるからかな。
• ゲインコントロールによって、さらに信号が取り難くなっている気がする。。

• うまく行かないのは、タイマカウント値がデータのピーク値と比例している訳じゃないってことがあるかも。
• AGCは簡単だと思っていたけど、いろいろノウハウがありそうだ。
• まぁ、これだと信号が飽和しないようにコントロールするぐらいにした方が良さそうだ。

この波形で本当に大丈夫？

• どうも復号出来そうもないので、波形整形で何とかならないか試してみたが、それらしい波形にならない。
• ゲインコントロールすれば、というのが最後の望みだったが、良くならないなー。

• 最後の手段⁸で、実際の電波時計の波形と出力波形を比べてみた。
• ゲインは適当に調整して固定。下が電波時計の波形ね。

• うーん、変動の雰囲気はそれらしいけど、どうみても電波時計の信号が含まれてるとは思えないなぁ。
• 未練があったんだけど、比べてみると誤魔化しようもなくダメだ。これで諦めがついた。

• ところが、この波形はロジックアナライザ（カメレオンUSB）なんだけど、これを接続すると明らかに波形に変化が出る。
• 本当の波形じゃないかもしれない。。。うーん、何が正しいんだろ。でも繋がない状態で、目で見比べてもやっぱり秒信号とは言えない感じだな。。。

構成を考え直す

Cloneが出来ない？

• CloneProjectで、プロジェクトをコピーして、コンパイルするとエラーになってしまう。
• make時のエラーのようだけど。。。ファイル名が変なのかな？

          make: *** No rule to make target `X:\psoc\RADIO~', needed by `obj/boot.o'.  Stop.
  

• 何度もやりなおしたが、全然ダメだ。
• Windowsのファイル名が８文字以上でおかしくなっているようで、エラーメッセージ中のファイル名が良くわからない。
• エラーになってるファイル名は結局、何なんだ？
• プロジェクト名を8文字以内にすれば、エラーメッセージ中のファイル名が見れるようになるだろう。→radioclock3をrclock3と短くしてみた
• あれれ、今度はちゃんとコンパイル出来た。。。
• あぁ、そうか。Cloneの時は８文字より長いファイルで不具合があったのか。。
• うーん、こんなことでまた数日は無駄にしたよ。。。

PWMの入力クロック

• 40kHzのフィルタって、前やった時のパラメータどうしたんだっけ？
• 取っておかなかったなぁ。。PSoCの BPF2計算シートで、また計算してみよう。

• 40kHzはx50の方が良いようだ→x150はいまいちグラフが一致しない。。

• この構成だと、1/3と1/4のクロックを作ることになる。
• VC1で1/3を作ると、VC2では1/4は作れない。
• VC3では1/4を作れるけど、VC3はアナログクロックに繋ぐことが出来ない。
• 仕方がないので、VC3ソースをSysClk/1として分周無しで、PWMで1/4にしてBPFのクロックとした。

• それじゃということで、VC3をSysClk/4にして、DigInvやDigBufの入力に接続。そのデジタルブロックをBPFのクロックに接続してみた。
• これもやっぱり、同じ結果だ。。。DigInvとかDigBufの出力はデジタルブロック全体の出力にはなってないのか？

• 改めてPWMの仕様を見直してみる。ClockSyncの説明を見ると、どうも入力クロックによって、ClockSyncの指定を変える必要があるように見える。
• SysClk/1ならば、ClockSyncはUseSysClkDirectにする必要がありそうだ。

出力が出ない

• モジュレーションしてから、BPFを通す回路をいろいろ試していたが、１つだけ出力が全く出ないものがあった。
• 回路は、PGA→32.5kHzMod→7.5kHzBPF→7.68kHzMod→180HzBPF
• PGA→32.5kHzMod→7.5kHzBPF→7.5kHzBPFの回路では、ちゃんと出力されていた。
• PWMの分周比等をチェックしても問題無い。
• それなら7.68kHzのモジュレーションを止めて、BPFのサンプリングクロックを同じにすれば、同じになるはずだ。
• 半波整流っぽい出力が出てきた。
• 2つめのBPFの入力をInverting→NonInvertingに変更。完全に飽和したような波形になる。

• 良く見ると飽和した時とレベルは大差無い。半波整流っていうよりパルスが鈍ってるのか？

• 180HzBPFのQを１に近づけてみる。これだと7kHz付近でも０dBだからモジュレーションの波形が見えるはず。
• 波形見えず。モジュレーションの波形がおかしい？
• でもレンジを下げてみると、へんなパルス状の雑音が見える。
• モジュレーションはGOE1なので、簡単に出力出来るので見てみると、パルス状になってる→初めから此処を見るべきだった。
• 結局、PWMでTerminalCountOutを出力していた。。。

• 32.5kHzのモジュレーションはTerminalCountOutでも動いていた。
• これは周波数が高かったので、とりあえず動いていただけだと思われる。
• モジュレーションはXORみたいな回路だから、これが変でも出力は出そうな気がしていた。
• 実際の信号は小さいので、モジュレーションが無いとBPFの周波数にならないので、増幅されず、結局出力されることはない。
• パルスがBPFを通ると、別のものに見えてしまったりする。

• 以前やったものを見直してみると、ちゃんとConpareOutを使っている。
• そういえば、最初に同じような間違いをして、直した覚えがあるなぁ。。。

秒信号が見えない？

• PGAx8→PGAx8
• PGAx4→40kHzBPFx100→PGAx4
• PGAx8→40kHzBPFx30→40kHzBPFx100
• PGAx8→40kHzBPFx250→32.5kHzMod→7.5kHzBPFx300
• PGAx16→32.5kHzMod→7.5kHzBPFx1000→PGAx8
• PGAx16→32.5kHzMod→7.5kHzBPFx300→7.5kHzBPFx300
• PGAx16→32.5kHzMod→7.5kHzBPFx1000→7.68kHzMod→180HzBPFx1000

• やはり、ヘテロダインにすると増幅率を上げても発振し難いことが良く分かる。

• 最初にやった時は、確かに秒間隔（感覚？）の変動があったよなぁ。（多分。。）

同調回路の調整

• 発振器出力を、10kΩの抵抗を通して同調回路に接続し、オシロで波形を観察する。
• 容量をトリマで調整してやると、共振点できれいな正弦波になるという仕掛けだ。
• トリマが無いから調整出来ないよなぁ。まぁ、とにかくやってみよう。
• 最初、本のように10MHzのオシレータを分周して作ろうかと思ったけど。。
• 考えてみるとPSoCで作っちゃえば簡単じゃん。

抵抗ドライブで出来ないかなぁ

• 抵抗ドライブ（5.6kΩ）でH,Lに交互に引っ張ってやれば、配線はそのままで調整出来るんじゃないか？
• 但し、残念なことに抵抗ドライブは片側だけなので、割込みとか使わないと無理そうだ。
• 設定は、DM2,DM1,DM0にそれぞれ、０００でLは抵抗ドライブ、０１１でHは抵抗ドライブになる。
• でも仕様上、それぞれ逆方向に直接ドライブされてしまう。。。
• ダメかなと思ったけど、０１０がハイインピーダンスなので、それを経由すれば可能かもしれない。

        ・Port0_6を抵抗ドライブで反転させる試作プログラム（失敗）
        PRT0DM1 |= 0x40;
        PRT0DM0 &= 0x40;        →出力をハイインピーダンスに
        PRT0DR  ^= 0x40;        →データ反転
                                →データに合わせて抵抗ドライブを再設定
        PRT0DM0  = (PRT0DM0 & ~0x40) | (PRT0DR & 0x40);
        PRT0DM1  = (PRT0DM1     & ~0x40) | (PRT0DR & 0x40);

• 良い考えと思ったんだけど、実際にやってみると、ポート設定には時間が掛かるようで、40kHzでは駆動出来ない。
• アナログ入力と共用ではダメかもと思って他のポートでやってみたが、やはりダメ。
• せいぜい数kHzぐらいまでしか駆動出来そうもない。
• ハイインピーダンスにしてから改めて設定してるし、条件分けしてないので冗長になってるから、もう少しは速くなると思うけど。。。

素直にPWMで作ろう

• PSoCなら、PWMでシステムクロックの1/600を出力するだけだ。プログラム不要、超簡単！
• と思ったんだけど、全然波形が出ず。。そのうちにInventionBoardがConnectしなくなる。
• うーん。しょうがない。MiniProgを使ってみる。
• MiniProgで書いたら、あっさり波形が出るようになった。何だったんだろ？

• ということで、40kHzの矩形波を10kΩの抵抗を通してLC共振回路に入れて、PGAを通して出力してみることにした。

• PSoCの端子同士で繋いだから、何か問題があるのかなぁ？
• 60kHzに切替えてみる。→変わらず。。。。。。。まさか！
• 40kHz/60kHzの切替えをTrでやっていたのを、ジャンパピンで切替えるように配線し直し。

• 。。。そうか。今まで60kHzの同調回路から40kHzの信号取り出そうとしていたってことか。。出来るわけないよなぁ。

• この同調回路は安い電波時計を壊して取ったんだけど、元々、Trで切替える回路になってたから、そのまま使っていた。
• Lを通してAGNDからバイアスが掛かるから、動くと思ったんだけど。確認しなかったなぁ。。

ふりだしに戻る

• PGA→32.5kHzMod→7.5kHzBPF→7.68kHzMod→180HzBPF構成からやってみるか。
• コンパレータの割込みを追加する。

電波時計の信号が見えた

• じゃ、PGAx1→32.5kHzMod→7.5kHzBPFx125→7.5kHzBPFx125だ。

• とりあえず、アンテナを付けてみようか。同調回路にICクリップを繋ぎ、手で持ってみる。
• おぉ、変動が見えた。これは明らかに電波時計の信号だ。

• ICクリップをいろんなものに繋いでみたが、手で持ったのが一番良い。。。

• どうやってアースとろうか？アース棒でも埋めるかなぁ。。
• 考えてみると、冷蔵庫の裏のコンセントにアース端子がある。→これって本当にアースとってるのかな？
• あまり期待しないで、繋いでみる。
• あぁ、これは強過ぎる。
• 結局ICクリップをアルミ板に付けてアース線の上に載せるぐらいが丁度良かった。

増幅率を変えてみる

• PGAの増幅率を上げても、下げても何故か大差ない。
• じゃ、BPFの増幅率を上げてみるか。
• 増幅すると、ICクリップを10x30cmぐらいのアルミ板に繋いで床に置いた程度でアースを取らなくても、信号が見えるようになった。
• 増幅率を上げて行くと、単純に大きくなるんじゃなくて、低い時のレベルも下がってみえる。
• アナログ回路って不思議だなぁ。

• アンテナを付けるのは、ちょっと反則だが、これなら何とかなりそうだ。

もう一度挑戦

• 最終的な構成で、もう一回やってみよう。
• PGA→32.5kHzMod→7.5kHzBPF→7.68kHzMod→180HzBPF

• C1=20でやってみる。アンテナを付けるとちゃんと信号が見える。
• 振幅が変わるんじゃなくて、波形が変わる。→周波数が倍ぐらいになってる様に見える。
• アンテナを外すと、周波数が低いままで変わらず。
• 今まで、この状態で変動を取ろうとしてたけど、これは意味が無かったんだなぁ。

• しかし、情けない間違いで遠回りしたなぁ。
• 間違いが解かってからは、早かったけど疲れた。。。
• とりあえず長くなり過ぎちゃったので、ここまでで一旦、締めることにしよう。
• これだけやって電波時計を作るどころか、信号を見れるようになっただけか。。