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Webマガジン Vol.56- Mar., 2022

Column: CML社 IC(CMX7341+CMX994A)評価ボードによるアナログFM業務用無線の受信評価について

本コラムの構成

1. はじめに

2. アナログFM受信評価環境全景

3. 各評価ボードについて

4. 評価の必要な機器

5. 接続

6. PC側の準備

7. Function Imageのダウンロード

8. 受信テスト

 

1. はじめに

CML社では、アナログFM・NXDN・国内無線規格ARIB STD-T98/102・dPMR™・DMR・APCO P25に対応したベースバンドIC CMX7341とダイレクトコンバージョンRF IC CMX994Aでアナログ・デジタルに両対応した受信構成を提案しております。

送信については、従来からのtwo-point modulationをご使用ください。
(本例では、受信機能のみの説明となります。)

CMX7341/CMX994 Interface

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2. アナログFM受信評価環境全景

PC+PE0003(USB – C-BUS IFボード)+PE0304-734x+EV9942Eを使用頂くことで、チャンネル幅25kHzアナログFM受信の評価が可能です。
注意:CMX9942EはCMX994Eの評価ボードですが、CMX994Aとしての評価が可能です。

CMX7341+CMX994E 受信評価ボード

CMX7341+CMX994E 評価全景

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3. 各評価ボードについて

■PE0003のご紹介とツールのダウンロード

PE0003は、CML社の評価ボードをPCから制御するためのUSB-C-BUS IFボードです。

PE0003をPCから使うには、専用のソフトウエアパッケージ(“ES0003xx.zip”, “xx” は、バージョン番号)が必要です。

CML社 PE0003のWebページ ( https://www.cmlmicro.com/products/pe0003-universal-interface-card/ ) から、上部水色帯の「Design resources」をクリックしてください。

「Evaluation and Demonstration Kits」をご確認頂くと、PE0003用のソフトウエアやドライバー、回路図などが入手可能です。“ES0003xx.zip”は、「PE0003 Evaluation」として公開しております。(xxは、バージョン番号)

本評価では、ES0003xx.zip内のプログラムを使用しますのでダウンロードし、unzipしてご準備ください。
PE0003の詳細については、PE0003のWebページをご確認ください。

■PE0403-734xのご紹介とスクリプトのダウンロード

PE0403-734xは、CMX7341をご評価していただくための評価ボードです。
CML社 CMX7341のWebページ ( https://www.cmlmicro.com/products/pmrlmr-common-platform-processors/ )にて各種ドキュメントをご提供しております。

但し、今回ご紹介させていただいている「PE0403-734x(CMX7341評価ボード)+EV9942E(CMX994A/E評価ボード)での受信評価」に関するドキュメントとスクリプトは、本ページ下部のWEBマガジンお問い合わせフォームよりその旨をリクエストしてください。

■EV9942Eのご紹介

EV9942Eは、CMX994Eをご評価していただくための評価ボードですが、CMX994Aについてもレジスタの設定によってご評価可能な評価ボードです。
CML社 CMX994/A/E/GのWebページ ( https://www.cmlmicro.com/products/rf-direct-conversion-receiver-ics/ )にて各種ドキュメントをご提供しております。

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4. 評価の必要な機器

– Windows10のPC

– PE0003とPE0403-734xに+-5Vと供給するための安定化電源

– EV9942Eに7.2Vを供給するための安定化電源

– 448MHz FM 信号源 (例:音声を入力して変調可能なRFシグナルジェネレーター)

– 受信した音声を確認するためのアンプ入りスピーカー

– オシロスコープ(必要に応じて:信号確認用)

– タイプA male – タイプmini B male USBケーブル(PC – PE0003接続用)

– 20㎝2列10ピン 2.54mmピッチリボンケーブル(PE0403-734x – EV9942E IQ信号接続用)

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5. 接続

– PE0403-734x “PE0002 C-BUS” (J7)とPE0003 “C-BUS1” (J3)を基板同士で接続。

– EV9942E “C-BUS” (J16)とPE0403-734x “C-BUS Master” (J20) を基板同士で接続。

– 安定化電源の+5VをPE0003 (J11)に接続。
Ø 同時にPE0003(J4)を通じて、PE0403-734x(J18)に+5Vを供給します。

– 安定化電源の-5VをPE0403-734xの “0V”と“-V” (J19)に接続。

– 安定化電源の+7.2VをEV9943Eの“GND”と“+V”(J12)に接続。

– RFシグナルジェネレーター出力をEV9942E “LNA_IN” (J5)に接続。

– 20㎝2列10ピン2.54mmピッチリボンケーブルをEV9942E(J1)とPE0403-734x(J9)に接続。
Ø 各ピンの接続は、pin1-pin1, pin2-pin2….

– アンプ内蔵スピーカーの3,5mmプラグをPE0403-734x “AUDIO” 3.5mmジャック(J1)に接続。
Ø JP4 shorted – Audio信号をステレオジャックのリングと先端に供給。
Ø JP4 open – Audio信号をステレオジャックの先端にのみ供給。

接続後の全景

各基板の全景

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6. PC側の準備

評価のためには、評価ボードにC-BUS経由で各ICへレジスタ設定を行う必要があります。
そのために、CML評価環境では、PE0003 USB – C-BUS IFを使って、PCから各レジスタ設定をスクリプトで設定実行します。

– 使用する安定化電源から各ボードに電源を供給してください。

– PCとPE0003をタイプA male – タイプmini B male USBケーブルで接続してください。

– PCに初めてPE0003を接続する時に、USBドライバーが自動でインストールされます。もし、USBドライバーの要求がある場合には、本ページ下部のWEBマガジンお問い合わせフォームよりその旨をリクエストしてください。

– PCからPE0003を制御するPE0003グラフィカルユーザーインターフェイス(GUI)ソフトウエアとして、PE0003のWebページからダウンロード・unzipして得られたES0003xx.exeを起動します。(「xx」はバージョン番号。unzipした際のファイルはすべて同じフォルダに置いてください。)

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7. Function Imageダウンロード

CMX7341は、FirmASIC®デバイスで電源投入時またはデバイスのリセット後にFunction Image™ファイル(FI)をロードする必要があります。 本ガイドではアナログFI(FI-1.x)を使用します。

アナログFI(FI-1.x)の入手方法については、本ページ下部のWEBマガジンお問い合わせフォームよりその旨リクエストしてください。

入手したFIをCMX7341にロードするには、次の手順を実行します。

– PE0003 GUI内の「FI Manager」タブをクリック。

– 「Source」内の「PC」と「Destination」内の「Target C-BUS 1」を選択。

– 「Browse」ボタンを押して、入手したFIのhファイルを選択。

– 「Activation Code」の右側ダイヤログに”EvKit/s”のActivation Codeを入力。

– 「Load」ボタンを押すとPCからPE0003を経由して、PE0403-734xのCMX7340(評価ボード用CMX7341)に設定したFIをダウンロードします。ダウンロードが正常に完了すると、ダイアログボックスが表示されProduct IDとFI Versionが表示されます。

Function Image Download 完了 例

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8. 受信テスト

別途ご提供の「CMX7341_CMX994E_AnalogueFM_Rx.pes」は、CMX7341およびCMX994Eレジスタ構成を自動化するためのスクリプトファイルです。
本スクリプトファイルは、コメント付きのテキストファイルであり、ファームウェア開発のご参考にして頂くことが可能です。

CMX7341は、EEPROMインターフェースを経由しC-BUSトランザクションでCMX994Eと通信します。 C-BUS信号は、PE0403-734x「C-BUS Master」コネクタ(J20)を介してEV9942E「C-BUS」コネクタ(J16)に送信されます。通常の操作中、CMX7341はCMX994Eを自律的に管理しますが、スクリプトファイルには、プロセスを説明するための直接CMX994Eレジスタ書き込みが含まれています。

Script Handlerウインドウ

◆手順:
– 448MHz FM 信号源に、出力電力-70dBmに設定します。

– PE0003 GUIの「Script Handler」タブをクリックします。

– 「Select Script」ボタンを押して、「CMX7341_CMX994E_AnalogueFM_Rx.pes」を選択します。

– 「Run Script」ボタンを押すとスクリプトが実行されます。

– FM RF信号源に音声などのテスト信号を入力します。

– スピーカーから復調された音を確認してください。

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CML社製品に関するご質問やご要望等ございましたら、ページ下部のWEBマガジンお問い合わせフォームより、お気軽にお問い合わせください。

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