PS/2キーボード変換器の製作(15) US配列→JP配列の問題点

US配列から日本語配列に変換する部分を作成した。
Arduino用のスケッチは以下のとおり。これはUSB HIDキーボードに文字を出力すると共にシリアルポートにデバッグ情報を流す。
https://gist.github.com/3464019
ライブラリ(ps2kybd.h、ps2kybd.cpp)は前回から修正なし。
https://gist.github.com/ab100bfb33a78ddf067d


記号の置き換えは、以下のパターンで行う。
(1)SHIFTを押していない状態でSHIFTを押したような入力……右シフトキーpress、置き換えコード、右シフトキーrelease
(2)SHIFTを押していない状態で記号の置き換え……置き換えコード
(3)SHIFTを押した状態でSHIFTを押したような入力……置き換えコード
(4)SHIFTを押した状態でSHIFTを押さないような入力……左右のシフトキーをrelease、置き換えコード、元のシフトキーをpress

ALTキーを押した状態では、[`~]キーは変換せずにそのまま出力することで[ALT]+[漢字]と同じ操作になる。

　これで記号の置き換え、漢字入力のON/OFFができた。

　残った問題点。
(1)CapsLockの扱い。CapsLockはUSキーではSHIFT併用だが、日本語キーではそのまま。
→Capsフラグはライブラリ側にまかせているが、これをスケッチ側で対処
(2)[¥_]が入力できない　→Arduino LeonardoはいったんASCIIコードで受けて内部で変換しUSB HIDコードを送っている。USキーのレイアウトを前提にしているため、日本語配列の[¥_]は対応するものがない。
(3)このアダプタをWindowsXPに接続するたびにデバイスドライバの確認ダイアログが登場する。

(2)、(3)は非常に大きな問題。

(2)はUSB HIDを直接送出する方法を調べなければならない。
(3)はArduinoのブートローダを置き換えなければならない。

うーん、これはけっこう難しいぞ……

鳥人間Harpy nano/H2A nanoは3V3と5Vが入れ替わっている

株式会社鳥人間の小型Arduino互換ボード Harpy nanoと、Arduino用シールドを取り付けるためのアダプタH2A nanoだけど、3.3V動作の回路を工作してて気付いた。H2A nanoの3.3Vと5Vが入れ替わっている。

H2A nano。

左から RESET,3V3,5V,GNDの順だけど、H2A nanoの端子をテスタで確認したら 3V3と5Vが入れ替わっていた。
H2A nano 回路図によるとRESET,5V,3V3の順になっている。シルクは通常のArduinoと同じ。

　持ってる方はご注意を。製造元には連絡済みなので次の版からは直るかもしれません。

追記：次の版は修正済で、旧版を持ってる方は交換対応してくれるとのことです。

GR-SAKURAのイーサポートがシールドと干渉する

　見たまんま。シールドによってはショートする危険性もある。



　まあこうするしかないよね。

　Netduino plusという、同じようにイーサの口を持ったボードはこうなってる。



　プラスチック製で絶縁されており、基板の下に逃がしてあるので背が低い。
 

スイッチサイエンス32U4ブレークアウトボードとAVRISPmkII

スイッチサイエンスの32U4ブレークアウトボードをArduino Leonardo化した。

SWITCH SCIENCE 32U4ブレークアウトボード

AVR ISPmkIIでArduinoブートローダを書き込むための端子は以下。

SCK (2).B1
MOSI (3).B2
MISO (4).B3
RST (5)
Vcc (6)
GND (21)

ACR ISPmkIIのICSP端子を上から見た図


ブレッドボード上で書き込み用の接続。32U4ブレークアウトボードはひっくり返して載せてる。また、AVR ISPmkIIのICSPコネクタは写真では上を向けているのでVccが左上に見える(赤い線)。

 
　Arduino IDEから[ツール]→[書込装置]でAVRISPmkIIを選択し、[ツール]→[ブートローダを書き込む]でしばらく待つと青いLEDが点滅するようになる。これでOK。

参考：
AVRC Programming-Programmer

GR-SAKURA がじぇるねボード

RSコンポーネンツで注文したGR-SAKURA がじぇるねボードが届いた。ルネサスのRX63Nマイコンを搭載し、Arduinoのシールドが使える。単体でもEther、USB、SDカードなど機能豊富。

 

　USBコネクタが部品で付属している。必要なら半田付け。



　USBケーブルを接続して赤いリセットボタンを押すと、GR-SAKURAがドライブとして認識される。これにwebコンパイラでコンパイルしたバイナリをコピーするとそれを実行する。えらい簡単。

　MacOSXで動作確認した。/Volumes/GR-SAKURAとして見える。

がじぇっとるねさす
SAKURA BOARD 

　浮動小数点演算のハードを内蔵しているということで、whetstoneでも試してみようかと思い動かしてみた。

元ネタ：Benchmark Programs and Reports

/*GR-SAKURA Sketch Template Version: V1.00*/
#include <rxduino.h>

#define INTERVAL 100


#define ITERATIONS    10000 /* 1 Million Whetstone instructions */

#include "math.h"

#define PREC float

PREC        x1, x2, x3, x4, x, y, z, t, t1, t2;
PREC         e1[4];
int        i, j, k, l, n1, n2, n3, n4, n6, n7, n8, n9, n10, n11;


void setup()
{
    Serial.begin(9600); 
    pinMode(PIN_LED0,OUTPUT);
    pinMode(PIN_LED1,OUTPUT);
    pinMode(PIN_LED2,OUTPUT);
    pinMode(PIN_LED3,OUTPUT);
}

void pa(PREC *e)
{
    register int j;

    j = 0;
     lab:
    e[0] = (  e[0] + e[1] + e[2] - e[3] ) * t;
    e[1] = (  e[0] + e[1] - e[2] + e[3] ) * t;
    e[2] = (  e[0] - e[1] + e[2] + e[3] ) * t;
    e[3] = ( -e[0] + e[1] + e[2] + e[3] ) / t2;
    j += 1;
    if (j < 6)
        goto lab;
    return;
}


void p3(PREC x, PREC y, PREC *z)
{
    x  = t * (x + y);
    y  = t * (x + y);
    *z = (x + y) /t2;
    return;
}


void p0()
{
    e1[j] = e1[k];
    e1[k] = e1[l];
    e1[l] = e1[j];
    return;
}

#ifdef POUT
pout(int n, int j, int k, PREC x1, PREC x2, PREC x3, PREC x4)
{
    printf("%6d%6d%6d  %5e  %5e  %5e  %5e\n",
        n, j, k, x1, x2, x3, x4);
}
#endif

void testfloat() {

    /* initialize constants */

    t   =   0.499975;
    t1  =   0.50025;
    t2  =   2.0;

    /* set values of module weights */

    n1  =   0 * ITERATIONS;
    n2  =  12 * ITERATIONS;
    n3  =  14 * ITERATIONS;
    n4  = 345 * ITERATIONS;
    n6  = 210 * ITERATIONS;
    n7  =  32 * ITERATIONS;
    n8  = 899 * ITERATIONS;
    n9  = 616 * ITERATIONS;
    n10 =   0 * ITERATIONS;
    n11 =  93 * ITERATIONS;

/* MODULE 1:  simple identifiers */
    digitalWrite(PIN_LED0, 1);

    x1 =  1.0;
    x2 = x3 = x4 = -1.0;

    for(i = 1; i <= n1; i += 1) {
        x1 = ( x1 + x2 + x3 - x4 ) * t;
        x2 = ( x1 + x2 - x3 - x4 ) * t;
        x3 = ( x1 - x2 + x3 + x4 ) * t;
        x4 = (-x1 + x2 + x3 + x4 ) * t;
    }
#ifdef POUT
    pout(n1, n1, n1, x1, x2, x3, x4);
#endif


/* MODULE 2:  array elements */
    digitalWrite(PIN_LED1, 1);

    e1[0] =  1.0;
    e1[1] = e1[2] = e1[3] = -1.0;

    for (i = 1; i <= n2; i +=1) {
        e1[0] = ( e1[0] + e1[1] + e1[2] - e1[3] ) * t;
        e1[1] = ( e1[0] + e1[1] - e1[2] + e1[3] ) * t;
        e1[2] = ( e1[0] - e1[1] + e1[2] + e1[3] ) * t;
        e1[3] = (-e1[0] + e1[1] + e1[2] + e1[3] ) * t;
    }
#ifdef POUT
    pout(n2, n3, n2, e1[0], e1[1], e1[2], e1[3]);
#endif

/* MODULE 3:  array as parameter */
    digitalWrite(PIN_LED2, 1);

    for (i = 1; i <= n3; i += 1)
        pa(e1);
#ifdef POUT
    pout(n3, n2, n2, e1[0], e1[1], e1[2], e1[3]);
#endif

/* MODULE 4:  conditional jumps */
    digitalWrite(PIN_LED3, 1);

    j = 1;
    for (i = 1; i <= n4; i += 1) {
        if (j == 1)
            j = 2;
        else
            j = 3;

        if (j > 2)
            j = 0;
        else
            j = 1;

        if (j < 1 )
            j = 1;
        else
            j = 0;
    }
#ifdef POUT
    pout(n4, j, j, x1, x2, x3, x4);
#endif

/* MODULE 5:  omitted */

/* MODULE 6:  integer arithmetic */
    digitalWrite(PIN_LED0, 0);

    j = 1;
    k = 2;
    l = 3;

    for (i = 1; i <= n6; i += 1) {
        j = j * (k - j) * (l -k);
        k = l * k - (l - j) * k;
        l = (l - k) * (k + j);

        e1[l - 2] = j + k + l;        /* C arrays are zero based */
        e1[k - 2] = j * k * l;
    }
#ifdef POUT
    pout(n6, j, k, e1[0], e1[1], e1[2], e1[3]);
#endif

/* MODULE 7:  trig. functions */
    digitalWrite(PIN_LED1, 0);

    x = y = 0.5;

    for(i = 1; i <= n7; i +=1) {
        x = t * atan(t2*sin(x)*cos(x)/(cos(x+y)+cos(x-y)-1.0));
        y = t * atan(t2*sin(y)*cos(y)/(cos(x+y)+cos(x-y)-1.0));
        // x = x * 2;
        // y = y * 2;
}
#ifdef POUT
    pout(n7, j, k, x, x, y, y);
#endif

/* MODULE 8:  procedure calls */
    digitalWrite(PIN_LED2, 0);

    x = y = z = 1.0;

    for (i = 1; i <= n8; i +=1)
        p3(x, y, &z);
#ifdef POUT
    pout(n8, j, k, x, y, z, z);
#endif

/* MODULE9:  array references */
    digitalWrite(PIN_LED3, 0);

    j = 1;
    k = 2;
    l = 3;

    e1[0] = 1.0;
    e1[1] = 2.0;
    e1[2] = 3.0;

    for(i = 1; i <= n9; i += 1)
        p0();
#ifdef POUT
    pout(n9, j, k, e1[0], e1[1], e1[2], e1[3]);
#endif

/* MODULE10:  integer arithmetic */
    digitalWrite(PIN_LED0, 1);
    digitalWrite(PIN_LED1, 1);

    j = 2;
    k = 3;

    for(i = 1; i <= n10; i +=1) {
        j = j + k;
        k = j + k;
        j = k - j;
        k = k - j - j;
    }
#ifdef POUT
    pout(n10, j, k, x1, x2, x3, x4);
#endif

/* MODULE11:  standard functions */
    digitalWrite(PIN_LED2, 1);
    digitalWrite(PIN_LED3, 1);

    x = 0.75;
    for(i = 1; i <= n11; i +=1)
        x = sqrt( exp( log(x) / t1));
        // x = x / 2;
#ifdef POUT
    pout(n11, j, k, x, x, x, x);
#endif

// -----------------------------

}

void loop() {
    digitalWrite(PIN_LED0, 0);
    digitalWrite(PIN_LED1, 0);
    digitalWrite(PIN_LED2, 0);
    digitalWrite(PIN_LED3, 0);
    Serial.println(millis());
    testfloat();
}

　ITERATIONSを1000倍にして15秒だったので、1000÷15=約66.7MWIPSかな？目安程度に。

　当初、doubleとfloatの実行速度が変わらなくて「?」だったのだが、Arduino互換ということでfloatもdoubleも単精度となる。実際にdouble版とfloat版でコンパイルしてバイナリを比較したら一致した。

　LEDが4個載っているのでprintfデバッグも楽、web上でコンパイルできるため開発環境をインストールしなくて済む。フラッシュ1MB/RAM 128KBで入出力も豊富。これはたのしい。