【更新履歴】
2015/11/26 BeMicro Max 10向け記述を追加
2015/08/08 新規公開

FPGA開発ボード「BeMicro CV A9」「BeMicro Max 10」で映像・音声出力、コントローラー入力を行うためのインターフェース・ボードを製作します。

必要なパーツ等

• 抵抗100kΩ x 6
• 抵抗10kΩ x 6
• 抵抗3.3kΩ x 2
• 抵抗1kΩ x 9
• 抵抗120Ω x 2
• コンデンサ1uF x 7
• コンデンサ0.1uF x 1
• コンデンサ4700pF x 2
• ピンヘッダ2x20(40P) x 2
• シュミットトリガ回路SN74HC14 x 1
• 3.5mmステレオミニジャックDIP化キット
• VGAコネクタ
• タクトスイッチ x 6
• 六角スペーサーセット x 3
• 2x20(40P)フラットケーブル x 1
• 2x7(14P)フラットケーブル x 1
• すずメッキ線
• ユニバーサル基板（７２ｘ４７ｍｍ） x 1
• ユニバーサル基板（９５ｘ７２ｍｍ） x 1
• アクリルケース　ＳＫ－５ x 1
• 電線
• ラジオペンチ、ニッパー、ドリル、テスター、ハンダごて、ハンダ、ホットナイフ（ケースに穴を開けるため）

回路図

映像出力はRGB各2bitのVGA。音声出力はこちらと同等のもの。コントローラー・インターフェースは平滑化回路とシュミットトリガ回路でチャタリングを防止しています。

インターフェース・ボード回路図
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インターフェース・ボード基板レイアウト図（表）
赤線は基板表側に出すジャンパ線です。緑色の線が基板裏側の配線です。赤と緑が交差している白い点は基板表と裏の配線を接続する部分です。
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インターフェース・ボード基板レイアウト図（裏）
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コントローラー・ボード回路図
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コントローラー・ボード基板レイアウト図（表）
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コントローラー・ボード基板レイアウト図（裏）
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作り方

• ユニバーサル基板にパーツを挿し、図のようにすずメッキ線で配線していきます。
• 上記で紹介しているタクトスイッチは足がS字型に曲げられていますが、これはラジオペンチ等でつまんで真っ直ぐに伸ばすと底まで基板に刺さります。
• 上記のVGAコネクタの基板側ピンは若干変則的な配置になっています。テスタ等で確認してから付けてください。また、ピンのピッチが基板に合わないので電線で引き出してから基板に配線します。写真の位置の基板の穴をドリルやリーマーで広げて付属のナットで固定します。（この取り付け方だとVGAケーブルをネジで固定できませんが挿しただけで十分安定します。）
  参考：ピンを正面から見た場合のピン番号対応表
  
• 上記のVGAコネクタはGND端子が下側に出っ張っていてそのままでは基板に固定できないので、この金属部分を曲げて引き出して一部をニッパーでカットしました。しかし全部はカットせず、細い部分を残して基板に挿入しています。これは回路図上では16番ピン(GND)にあたります。

使い方

• BeMicro CV-A9では、必ずJ1ヘッダに接続してください。J4ヘッダは全く異なる仕様なのでそちらに接続してはいけません。
• BeMicro CV-A9のI/O電圧(VCCIO)設定ジャンパ(J11)は3.3Vに設定してください。（参考）
• BeMicro Max 10では、必ずJ5ヘッダに接続してください。J4ヘッダは全く異なる仕様なのでそちらに接続してはいけません。また、フラットケーブルの端が隣のU5コネクタと干渉するのでフラットケーブルの端のプラスチック部分を少しカッターで削る必要があります。そのまま無理に挿すとボードを痛める恐れがあるので注意してください。
• BeMicro Max 10のI/O電圧(VCCIO)設定ジャンパ(J1、J9)は3.3Vに設定してください。（参考）
• フラットケーブルを繋ぐ向きを間違えないように注意してください。
• フラットケーブルを完全に底まで挿してしまうと抜くときに苦労するため、2ミリ程度浮かせて差し込むのがコツです。抜くときは細いマイナスドライバを隙間に入れてねじって両端から少しずつ隙間を広げていくと無理な力をかけずに抜けます。
  
• 音声出力はは3.5mmステレオプラグ←→ライン端子ケーブルでオーディオ機器のライン入力端子に繋ぎます。このオーディオ・アダプタはヘッドホン出力ではなくライン出力なので、直接ヘッドホンを繋いでもまともな音では聞こえません。
  

応用例

このインターフェース・ボードを実際に使用してゲームの実行を行った応用例です。
Synthesijerを使ってFPGA上で動作するゲームを作る

参考文献

BeMicro CV-A9回路図

Terasic DEシリーズ回路図