GP1059A01 蛍光表示管モジュールの試食

ハムフェアのジャンク市にはいろいろな掘り出し物があります。見ているだけでも楽しいので、ハムでもないのにそれを目当てに毎年のように行っています。無線クラブの成果発表では、最近は長距離ミリ波通信が流行りのようで、「凄いなぁ...」と驚きやインスピレーションが結構あります（いつかは私も(^_^;）。一応、仕事では無線機のF/Wもやっていますが（技適めんどい...）。

2002年のジャンク市ではグラフィックVFD（蛍光表示管）モジュールが出ていたので購入。確か、単体で\800位だったかと。その後、コントローラとセットにしたのも出されているようです。このVFDは双葉電子工業製のGP1059A01という240×36ドットのグラフィックタイプのもので、レジスタ等でよく使われています。このVFDモジュールは汎用品として販売されているもので、データシートはFUTABAのWebサイトからダウンロードできます。FUTABAはノリタケ伊勢電子にならぶVFDのトップメーカーで、ラジコンやロボコンな人にもまたよく知られていると思います。

表示メモリ

GP1059A01には64Kbitの表示メモリがあり、1024(H)×64(V)ドットの構成になっています。このうち240×36ドットのエリアがVFDに表示されます。表示開始アドレスは任意に設定することができ、スクロール表示が可能です。

ピン接続とコマンド

命令	CS	RD	WR	C/D	D7..D0	機能
	H	X	X	X	Hi-Z	バスアイドル
R/Wアドレス更新方法設定	L	H	L	H	00000000	自動インクリメント
R/Wアドレス更新方法設定	L	H	L	H	00000001	ホールド
RAM書き込み	L	H	L	H	00000010	コマンドは1回でよい ※1
RAM書き込み	L	H	L	L	データ	コマンドは1回でよい ※1
RAM読み出し	L	H	L	H	00000011	コマンドは1回でよい ※1
RAM読み出し	L	L	H	L	データ	コマンドは1回でよい ※1
R/Wアドレス設定	L	H	L	H	00000100	下位アドレス
	L	H	L	L	アドレス	下位アドレス
	L	H	L	H	00000101	上位アドレス
	L	H	L	L	アドレス	上位アドレス
輝度設定	L	H	L	H	00000110	下位4bit有効(0..15) デフォルトは最小(0)
輝度設定	L	H	L	L	輝度	下位4bit有効(0..15) デフォルトは最小(0)
表示開始アドレス設定	L	H	L	H	00000111	下位アドレス
	L	H	L	L	アドレス	下位アドレス
	L	H	L	H	00001000	上位アドレス
	L	H	L	L	アドレス	上位アドレス
書き込み演算モード設定	L	H	L	H	00001001	上書き(デフォルト)
	L	H	L	H	00001011	AND
	L	H	L	H	00001100	OR
	L	H	L	H	00001101	XOR
電源制御	L	H	L	H	00001110	電源ON(デフォルト)
電源制御	L	H	L	H	00001111	電源OFF

※1:データ転送のサイクルタイムは 2μsec(min)である。

インターフェースは次のようにインテル形式となっていて、マイコンのバスやI/Oポートに直結できます。

端子番号	信号名	解説
1～8	D0～D7	コマンド・データバス
9	GND
10	INT	フレーム同期出力(100Hz)
11	WR#	L:ライト動作
12	RD#	L:リード動作
13	CS#	H:ディセーブル, L:イネーブル
14	C/D#	H:コマンド, L:データ
15～17	+5V	ロジック・ヒーター電源 (5W)
18～19	GND
20	+70V	アノード・グリッド電源 (1W)

実験回路とプログラム

どんなマイコンを使っても結果は同じですが、今回はいつものAVRを使って制御してみました。ただ、新しく基板を起こすのはめんどいので、オーディオスペクトラムモニタに使った基板を流用することにしました。元の基板に乗っていたATmega8は外して代わりにATmega32を載せます。これは、VFDモジュールのサイズに合わせて256点FFTに対応するためです(SRAMが2KB必要)。VFDモジュール側にはDC-DCコンバータ基板を載せて+70Vのアノード電圧を生成、同時にVFDモジュールのFPCソケットをフラットケーブルコネクタに変換して使い勝手を良くしています。

コントローラ回路図コネクタは秋月のグラフィックLCDに直結するピン配置なので、ケーブルで適宜変換します。
コントローラF/W
グラフィック時計 C64でデモった時計。パタパタ桁上がりする様子が面白い。
スペクトラムモニタ 16ksps/256点FFTをリアルタイム処理して表示してみる。AVRって結構パワーありますね。