バス・インターフェースの選び方 | パターン設計開発支援サイト

バス・インターフェースは、様々なデバイスやモジュールを接続するためのインターフェースで、

オリジナルから規格化されているものまであります。


バス・インターフェースを選ぶ若しくは構築する場合、まずは下記をチェックします。


a) 経路

   @ 基板上 A 基板対基板のコネクタ接続 B ケーブル接続(ケース内)

   C ケーブル接続(ケース外) D 無線


d) ノード数と接続方法

   @ 1対1 A スター接続 B チェーン接続


c) バスのマスター(ホスト)とスレーブ 

  @ マスター固定 A マスターを固定しない


d) 通信速度


e) レスポンス


f)通信相手


g) 拡張汎用性


なお、通信相手が既存の場合、バスを選ぶ必要は有りませんが、

他の項目を確認してしないとデバイスや機構設計で矛盾が生じます。

●バスの適正


バスには設計思想があります。

下記のバスでカテゴリ分けしてみます。

PCI,PCI Express,I2C,SPI,PATA,SATA,RS232C,RS485,CAN,USB,Bluetooth,Ethernet,Wi-fi,

VGA,HDMI,DisplayPort


a) 経路

   基板(@orA)・・・ PCI,PCI Express,I2C,SPI     無線(D)・・・ Bluetooth,Wi-fi

   ケーブル(BorC)・・・ 上記以外


b) パラレル or シリアル

   パラレル ・・・ PCI,PATA   シリアル ・・・ 無線を除く左記以外


c) 採用される分野

   パソコン内部拡張:PCI,PCI Express

   パソコンストレージ拡張:PATA,SATA,USB(HS,SS)

   汎用的な機能拡張:I2C,SPI

   ペリフェラル拡張:RS232C ,RS485(産業),CAN(車載,産業),USB(PC),Bluetooth(IoT)

   ネットワーク:Ethernet,Wi-fi

   画像出力:VGA,HDMI,DisplayPort


d) 開発難易度

   ハード  難 ・・・ PCI Express,SATA,USB(SS),Ethernet(1000BASE以上),Wi-fi,HDMI,DisplayPort

   ソフト  難 ・・・ USB(ホスト),Ethernet(応答性や機能による),Wi-fi

●ライセンス,ロゴ認証,バージョン,デバイスID,電波法対応


バスは様々なデバイスを跨いで使うため使用時にルールが決まっているものがあります。

使うバスについて事前調査しておきましょう。


a) ライセンス

  有償,無償,規格団体への加盟などライセンス形態が違います。

  例) USB ・・・ フリーのライセンス

       HDMI ・・・ 製品毎に払う有償ライセンス


b) ロゴ認証

  規格に定められた機能や特性を試験機関が確認してパスしたことを示すマークです。

  USBの矢印マークのロゴが該当します。USBを示すマークではありませんので注意しましょう。


c) バージョン

  積極的に次世代規格の開発が続いているUSB,Bluetooth,Ethernet,Wi-fiなどは、

  様々なバージョンがあります。バージョンによって全く別物です。


d) デバイスID

  PCI Express,SATA,I2C,USB,Bluetoothなど様々機能を持つデバイスが接続されるのを

  前提としたバスの場合、デバイスを識別するためデバイスIDを持ちます。

  デバイスIDは、バスの規格団体が管理していたりルールを決めています。

  ルールに従って使いましょう。


e) 電波法対応

  無線で使用する電波は、周波数と強さに規制(電波法)があります。

  製品にする場合には認証を受ける(技適マーク=技術基準適合証明or技術基準適合認定)方法と

  認証済みモジュールを組み込む方法があります。

  実験的に使う場合でも、強すぎる電波は規制がありまので注意しましょう。

 

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