MPC-RAS32I
取扱説明書～～I2C 通信～～株式会社エンベデッドテクノロジー〒578-0946 大阪府東大阪市瓜生堂 3 丁目 8-13 奥田ビル 2F
TEL：06-6224-1137
FAX 06-6224-1138
http://www.emb-tech.co.jp/

はじめに
１．

製品の保証について
・無償修理
製品ご購入後1年間は無償で修理いたします。
（但し、下記「有償修理」に該当するものを除く）
・有償修理
1)製品ご購入後1年を経過したもの。
2)製品購入1年以内で故障の原因がお客様の取り扱い上のミスによるもの。
3)製品購入1年以内で故障の原因がお客様の故意によるもの。
・免責事項
当社製品の故障、不具合、誤動作あるいは停電によって生じた損害等の純粋経済損失につきましては、当社は一切その責任を負いかねますので、あらかじめご了承ください。

２．

製品について・当社製品はカタログ仕様範囲内において、使用部品、回路図等、予告無く変更することが有ります。
・当社製品は部品メーカーの製造中止等によりやむを得ず製品の供給を続けることが出来なくなることが有ります。
・当社製品の無断での複製を禁止します。
・当社製品は一般商工業用として設計されており生命、財産に関わるような状況下で使用されることを意図して設計、製造されたものではありません．本製品の故障、誤動作が人命を脅かしたり、人体に危害を与えたりする恐れのある用途（生命維持、監視のための医療用）、および高い信頼性が要求される用途（航空・宇宙用、運輸用、海底中継器、原子力制御用、走行制御用、移動体用）にはご利用されないようご注意ください。すべての電子機器はある確率で故障が発生します．当社製品の故障により、人畜や財産が被害を受けたり、火災事故や社会的損害が生じたりしないように安全設計をお願いします。また長時間連続運転や仕様外の環境でのご使用は避けてください。
但し、長時間運転でご使用された場合の故障に付きましては通常どおりの修理保証（1年以内無償、1年以上有償）が受けられます。

３．

カタログ、取扱説明書の記載事項について・当社製品のカタログ及び取扱説明書は予告無く変更する場合があります。
・取扱説明書に記載されている内容及び回路図の一部又は全部を無断での転載、転用を禁止します。
・本資料に記載された情報、回路図は機器の応用例であり動作、性能を保証するものではなく、実際の機器への搭載を目的としたものではありません。またこれらの情報、回路を使用することにより起因する第三者の工業所有権、知的所有権、その他権利侵害に関わる問題が生じた際、当社はその責を負いませんのであらかじめご了承ください。

４．

海外への輸出について・当社製品を使用した機器を海外へ持ち出される場合、当社製品のCOCOMパラメーターシートが必要です。その都度お申しつけ頂ければパラメーターシートを発行いたします。

５．

本書に記載された使用条件の範囲内でご使用願います。使用条件の範囲を超えたご使用の場合は本製品の保証は致しかねますのであしからずご了承願います。

2改訂履歴改訂日

改訂項目

2020/6/24

初版ページ

改訂箇所

3

目次
１．概要
―――――――――
２．特徴―――――――――
３．仕様―――――――――
４．ご注文型番―――――――――
５．ブロック図―――――――――
６．アドレス対応表―――――――――
７．ピンアサイン―――――――――
８．Ｉ２Ｃ通信データフォーマット ―――――――――
９．割り込み処理―――――――――
10．I2C 通信の使用方法―――――――――
11．入力部回路イメージ図―――――――――
12．基板寸法図―――――――――
13．MPC-RAS-32I とラズベリーパイとの連結 ―――――

4ページ
5566889111314151617１．概要
ＲＡＳ３２Ｉはラズベリーパイ向けに開発した 32 ビットの拡張入力ボードです。
入力信号はフォトカプラにより絶縁されており、入力信号はフォトカプラに流す電流によって、オン／オフします。
そのため、ご注文時に入力信号の電圧をご指定願います。

２．特徴入力部◎ 広範囲入力電圧幅
入力信号の電圧は 5V、12V、24V、36V をご指定頂き、出荷時の設定と致します。
無指定の場合は 5V/12V 入力レンジのものが出荷されます。
入力コネクタには、JST 社製 PA コネクタ

強ロックタイプを採用共通部◎外部と絶縁
フォトカプラにより外部回路と内部回路が電気的に絶縁されているため外部からの異常電圧やノイズ、アースレベル変動等による誤動作や電気的破壊を防止できます。
◎基板サイズRaspberry Pi 2

MODEL-B、 Raspberry Pi 3

MODEL-B と同サイズ◎ラズベリーパイとの接続
ラズベリーパイの４０ピン拡張コネクタと接続し、I2C 又は SPI により通信します。ラズベリーパイの拡張コネクタに接続する際は、中間基板としてMPC-RASST が必要です、P17 を参照ください。

5３．仕様
項目

内容

入力点数

32 ビット

入力抵抗5V/12V=2.2KΩ 12V/24V=5.1KΩ
24V/36V=12kΩ

電源+5V（バスより供給）

外部入力コネクタ

基板側 S20B-PADSS-1（JST）
ｹｰﾌﾞﾙ：別途ご注文
0℃～60℃※使用温度範囲※使用温度範囲、0℃を下回るものが必要な場合は御相談ください。

４．ご注文型番
ＭＰＣ－ＲＡＳ３２Ｉ－入力電圧－インターフェイス
ＭＰＣ－ＲＡＳ３２Ｉ– ｘ －ｘｘ

入力電圧

05= 5V～12V 入力
24= 12V～24V 入力
36= 24V～36V 入力

通信プロトコル S=SPI I=I2C
シリーズ名

インターフェイス：S-----SPI プロトコル
I-----I2C プロトコル

入力電圧：05------5V～12V 入力 （フォトカプラ入力抵抗

例：2.2KΩ）

24-----12V～24V 入力（フォトカプラ入力抵抗5.1kΩ）

36-----24V～36V 入力（フォトカプラ入力抵抗12kΩ）

ＭＰＣ－ＲＡＳ３２Ｉ－Ｉ－０５
I2C プロトコル 5V～12V 入力
価格 : ¥8,800 (オプション選択による価格変動は無し)

6

ＭＰＣ－ＲＡＳ－ＣＡ２０３０Ｐ
外部接続ケーブル （基板側＝コネクタ、先バラ 長さ 30cm）：¥900-（本）※ケーブルの長さはご指定頂けます。別途お問い合わせ下さい。

ＭＰＣ－ＲＡＳ－ＣＡ２０３０Ｐ-P
外部接続ケーブル（基板側＝コネクタ、相手側=コネクタ

長さ 30cm）：¥1,300-（本）※ケーブルの長さはご指定頂けます。別途お問い合わせ下さい。

7５．ブロック図

入力１６ビ

信号処理

ット選択

入力１６ビット

６．アドレス対応表
ポートアドレス

外部コネクタとの対応

0CN22～9 番入力端子(1=VCC、 10=未使用)

1

CN2 12～19 番 入力端子

(11=VCC、20=未使用)

2

CN4 2～9 番入力端子(1=VCC、 10=未使用)

3

CN4 12～19 番 入力端子

(11=VCC、20=未使用)

8

入力コネクタ

ＳＰＩ

ラズベリーパイＢＵＳ

入力コネクタＩ２ＣFPGA７．ピンアサイン
CN2
ピン番号信号

ピン番号信号1

外部電源 0

2IN00

3IN01

4IN02

5IN03

6IN04

7IN05

8IN06

9IN0710NC

11外部電源 112IN1013IN1114IN1215IN1316IN1417IN1518IN1619IN1720NC

ピン番号信号

ピン番号信号1

外部電源 22IN203IN214IN225IN236IN247IN258IN269IN2710NC

11

外部電源 312IN3013IN3114IN3215IN3316IN3417IN3518IN3619IN3720NC

CN49CN3

ラズベリパイとの 40 ピン GPIO インターフェースコネクタ

ピン番号信号

ピン番号信号

1

未使用

2+5V

3

I2C_SDA

4+5V

5I2C_SCL

6GND

7

未使用

8未使用

9GND

10

未使用

11

未使用

12

未使用

13

未使用

14

GND

15

未使用

16

未使用

17

未使用

18

未使用

19

SPIO_MOSI

20

GND

21

SPIO_MISO

22

未使用

23

SPIO_SCLK24

SPIO_CE025

GND

26

SPIO_CE127未使用

28

未使用

29

未使用

30

GND

31

IRQ032

未使用

33

IRQ134

GND

35

IRQ236

未使用

37

IRQ338

未使用

39

GND

40

未使用

10

８．Ｉ２Ｃ通信データフォーマット
1 バイト目

I2C アドレス

65

432

10R/W

S7S6S5S4

S3

S2

S1

R/W

※I2C アドレス“00”,”01”,”02”,”78”,”79”,”7a”,”7b”,”7c”,”7d”,”7e”,”7f”
は、禁止アドレスです。
S7：DIP スイッチ(SW1)8 ビット目（オフ：”1”、オン：”0”）

S6：DIP スイッチ(SW1)7 ビット目（オフ：”1”、オン：”0”）

S5：DIP スイッチ(SW1)6 ビット目（オフ：”1”、オン：”0”）

S4：DIP スイッチ(SW1)5 ビット目（オフ：”1”、オン：”0”）

S3：DIP スイッチ(SW1)4 ビット目（オフ：”1”、オン：”0”）

S2：DIP スイッチ(SW1)3 ビット目（オフ：”1”、オン：”0”）

S1：DIP スイッチ(SW1)2 ビット目（オフ：”1”、オン：”0”）※DIP スイッチ(SW1)
R/W：”0”で送信

1 ビット目は、未使用“1”で受信（ホストからみて）

2 バイト目
0

1

2

3

4

5

6

7

CC2

CC1

CC0

P1

P0

BIT2

BIT1

BIT0

通信手順：①コマンドコード(CC2～CC0)で、動作内容を決定②ポートアドレス(P1～P0)で、ポートを指定③ビットアドレス(BIT2～BIT0)で、ビットを指定

コマンドコード

動作CC=”000”

ポートアドレス(P1～P0)で、指定したポートの読み込み

CC=”001”※ビットアドレス(BIT2～BIT0)で、指定したビットの読み込み

CC=”011”

DIPSW の設定内容を読み込み

CC=”111”全ポートの一括読み込み

CC=”010”

割り込み待機状態

P=”00”～”11”

P=”00” ポート 0, P=”01” ポート１, P=”10” ポート 2, P=”11” ポート 3

BIT=”000” ～BIT=”000”:INx0, BIT=”001”:INx1～

BIT=”111”～BIT=”110”:INx6, BIT=”111”:INx7

例：〇CC=”000”,P=”10”,BIT=”xxx”※1 ポート分 8 ビットのデータを読むため、BIT を指定する必要が無い
動作内容：ポート番号 2 の８ビットのデータを読み込み

11〇CC=”001”,P=”01”,BIT=”001”
動作内容：ポート番号１の信号名 IN11 のデータを読み込み※ビット読み込みの場合、指定のビットが ’1’か’0’かは最下位のビットで示します。
指定のビットが、’1’の場合、”0x01”’0’の場合、”0x00”○DIP スイッチ出荷時の設定 I2C アドレスSW信号ONOFF

1未使用

01 ●

2S101 ●

3S20 ●

14S30 ●

15S40 ●

16S501 ●7S60 ●

18S70 ●

18.1

”11”（ ●印は出荷時の設定）

I2C アドレスI2C アドレスは、SW1 のティップスイッチで設定します。
先頭アドレスの設定
I2C アドレス bit

port の設定

6DIP-SW

85

DIP-SW

74

DIP-SW

63

DIP-SW

52

DIP-SW

41

DIP-SW30

DIP-SW

2R/W‘0’ or ‘1’

DIP-SW はオフで”1”、オンで”0”129．割り込み処理
IN00～IN47 に変化があれば、割り込みが発生します。
割り込みのトリガーは、ハンダジャンパーで設定できます。
JP1 ショート・・・LOW
JP2 ショート・・・HIGHJP1、JP2 どちらかをショートし、両方共ショートはしないでください。
※出荷時は、JP1 をショートしています。

コマンド
1 バイト目
01234567

CC2

CC1CC0P1P0

BIT2

BIT1BIT0① CC=”010”に設定することにより、割り込み待機状態になります。
② 割り込みがあったとき、どの GPIO を割り込み処理に使用するか、P=”00”～”11”で、決定します。
③ポートアドレスコネクタ番号

ピン番号

信号名

P=”00”CN3

P31

IRQ0P=”01”

CN3

P33

IRQ1P=”10”

CN3

P35

IRQ2P=”11”

CN3

P37

IRQ3

④入力ポートのデータを読み込むと、割り込みは解除されます。

※CC=”010”以外は、IRQ0～IRQ3 がハイ・インピーダンスになります。

1310． I2C 通信の使用方法
送信受信I2C アドレスセット

I2C アドレスセット

ポートアドレスセット

ポートアドレスセット送信データセット

通信終了

I2C アドレスセット

データ受信※受信の場合、一度受信アドレスをセットし、受信アドレスを記憶させ通信を一度終了します。再び通信を開始し、1 バイト目に I2C アドレスをセットする際、RW ビットに‘１’をセットすると、2 バイト目には I2CCLK に同期してデータを受信します。

1411.

入力部回路イメージ図1512．基板寸法図、配置図

16

13．MPC-RAS-32IO とラズベリーパイとの連結（写真は RASPBERRY PI 2 MODEL B+です）
注）下記の作業は必ず電源を切ってからを行ってください。
MPC-RAS-32IO と MPC-RAS-32I の基板サイズ、ネジの取り付け位置は同じです。
①ラズベリーパイ本体にスペーサーを取りつけます。

添付のスペーサー（※14ｍｍ）を取りつけ基板底からナット止め※MPC-RAS-ST に添付されているスペーサーは長さ 14ｍｍ、MPC-RAS32IO に添付されているスペーサーは 15ｍｍです。ここでは 14ｍｍのスペーサーを取り付けて下さい。

②ラズベイーパイ本体の GPIO 拡張コネクタと MPC-RAS-ST のGPIO 拡張コネクタを連結します。
このラズベリーパイ本体の真上には MPC-RAS-32IO は直接実装できませんので、本体真上には必ず MPC-RAS-ST が必要になります。
(写真は MPC-RAS-ST)

17

③本体の上に MPC-RAS-ST を取り付けました。

MPC-RAS-ST を本体の上に取り付けたあとスペーサー（15ｍｍ）を取りつけます④更にその上に MPC-RAS-32IO を取りつけます。

18

⑤四か所のネジをしっかり止めて終わりです。

19

株式会社エンベデッドテクノロジー〒577 大阪府東大阪市瓜生堂３－８－１３
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