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チュートリアル [ハードウェア編]

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テストパターン生成プログラム

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FPGAでTFT液晶を制御するキット

最終更新日 : 2014/01/04

※本記事は、当方が販売を行っているキットに基づく情報です。

1.概要

(株)秋月電子通商にて販売されている3000円TFT液晶( http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-05285/ )を、 同じくLattice FPGA評価ボード( http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-06174/ )で、 FPGAの開発を学びながら、実際の液晶表示の制御を行うキットの話です。

本キットで何が出来るかは正直本人も判りません。 本キットは、FPGAと液晶を使って何が出来るのか『探求して行く』キットになります。 当然、ある程度はサンプルやヒントと言う形で勉強ができる形になりますが、ソレよりも先は是非『探求』を行っていただければと思います。

2.管理情報

初版:2013/12/29
作成者:ArtifactNoise LLP 北神雄太
分類:ハードウェア,FPGA
開発参加者:北神雄太

3.背景

2013年某日にFPGA勉強会を行った所、FPGAで何を作りたいかとアンケートを取った際に「液晶制御」と「カメラ」が多く出て来たので、 折角なので最初は液晶制御ボードを作ろうと決意しました。 今回は勉強会がメインの話ですので、FPGAの開発手法や液晶の動作原理など判り易く書きつつ、 複雑な処理をなるべく無くしシンプルな構成を出来るだけ維持したいと思います。

また、概要でも書きました、本キットは「探求して行くキット」になりますので、当然サンプル通りに作る必要は全くありません。 むしろ、単純な液晶制御でも色んな遊び方が出来るかと思いますので、是非色んな使い道を試してみていただきたいと思います。

4.内容

4.1 コンセプト

コンセプトは高性能や高品質なガジェット的なキットよりも、「探究心」を煽る、勉強が出来る範囲で判り易いシンプルなキットをイメージしました。 なので、部品点数も少なく、回路構成も中の下ぐらいの部分で抑えてあります。 基本的には重要な部分はFPGA開発が重要部分だと考えていますので、ブロック図や回路図などを重点的に記述して行く予定です。 また、サンプルは随時、秋葉原某所で行われるFPGA勉強会や、気まぐれで作った物を公開して行く予定です。

4.2 スペック

デバイス 型番 機能 値段 URL 備考
FPGA Lattice製LCMXO2-7000HE TFT液晶の制御 3000円 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-06174/
TFT液晶 ATM0430D5 液晶本体 3000円 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-05285/
液晶制御用ボード ArtifactNoise製 AN-TFT-Board FPGAとTFT液晶を繋ぐ為の基板 4000円 https://artifactnoise.stores.jp/

4.3 基板ブロック図

../_images/kibanblock.png

※この他にもFPGAボードの方にUSB-シリアル(FT2232)やEEPROMが居ますが、現時点では未実装状態です。

4.4 サンプルプログラム

5.メッセージ

ふぅ。 このメッセージはちょうどコミケ販売用の5台の製造が終わって一息付いた時に書いています。

皆さんこんにちは。北神です。 今回は久しぶりにキットを作りました。 古くからの方は覚えて居るかもしれませんが、僕のキットは中々表に出ません。 結構、毎年基板を作っていたりするんですけどね・・・あと一歩って言う所で準備が整わずに販売しなかったり・・・ 今回は何とかいろんな幸運に恵まれ、何とかキット販売が出きるようになりました。ほんと皆様のおかげです。 ただまぁ、いくつか「ギリギリセーフだけどアウトに近いミス」が何か所かあったので、今後より精進して行きたいと思います。

今回のFPGAで液晶を制御するキットですが、僕が以前、試し試しでFPGA勉強会を開いた所、結構な方がご興味をもっていただいて、 せっかくなら皆で一緒に勉強できるキットをつくろう!と思い、色々アンケートを取った中で液晶制御があったので、安く手軽に楽しめる液晶キットを考えはじめました。

コミケの締切りもあり、サンプルプログラムがテストパターンのみですが、今後の予定をまとめると

・SRAMの制御ブロック追加

・SPI制御ブロック追加 (RasPiなどの液晶画面の代わりに使えるか試したい)

・USB-シリアル制御ブロック追加

・EEPROMの読み書きブロック追加

と言う感じで、一年通して頑張って行きたいとおもいます。

自分で作ってて何ですが、自分が使いたいように液晶制御ICをカスタマイズ出きるのは非常に面白いですね。 必要な機能を絞ったり、自作プロトコルで乗っけたり、解像度を必要な数に抑えたり、色々楽しめる物なんだなぁ~と関心してます。 得に、解像度を落としデカいドットで描画する仕組みは、低速なマイコンやArduinoと一緒にゲーム開発などに応用出きるんじゃないかなと期待しています。

こんな感じで、今後も液晶制御の開発を行っていく予定ですので、皆様もご一緒に遊んでいただければと思います。

6.奥付け

著者情報

作成者:北神 雄太
Twitter:@nonNoise
作成日:2013/12/29
分類:同人ハードウェア
連絡先:kitagami@ArtifactNoise.com
提供:ArtifactNoise http://ArtifactNoise.com