USB HIDデバイス、マウス編

後輩が出張ででかけた先のPCは操作をしないと勝手にスリープに入る設定で、連続数時間とかの解析計算をしようとPCがスリープになってしまうらしい。この設定は組織の設定でユーザーからは変更できない。

マウス操作があればスリープに入らないので、USBマウスを模して操作をしてあげればスリープは回避できるだろうと。

じゃ、作ってみるかと作ってみた。マウスを5ピクセルの正方形をひたすら移動させ続けるだけという簡単なもの。
マイコンはRP2040Zeroというもので、Aliexpressで540円ほどで購入したもの。

 

#include <Mouse.h>
int responseDelay = 500; 
int movingStep = 5;

void setup() {
  Mouse.begin(); //Mouse mode start
}
void loop() {
  Mouse.move(movingStep,0,0);
  delay(responseDelay);
  Mouse.move(0,movingStep,0);
  delay(responseDelay);
  Mouse.move(-movingStep,0,0);
  delay(responseDelay);
  Mouse.move(0,-movingStep,0);
  delay(responseDelay);  
}

Rigolの新しいオシロDHO800

Rigolにも12bitのオシロが出ていたのだが、安価なモデルが無かった。
最近新しいものが出て9月上旬出荷らしい。おお。

波形取り込みレートが1,000,000waveforms/sとDS1102Z-Eの30,000waveforms/sから大きく向上している。それで５万程度とはなかなか良いのでは無いだろうか。

12bit分解能は魅力だな。タッチスクリーンにもなっているらしい。しかし、シリアルデコード機能については言及が無い。

ストレージオシロのデータを吐き出したら

試しにデジタルストレージオシロのデータを吐き出させてみた。

ストレージ12Mポイント。特にこの時点で何も考えてなかった。

吐き出しにかなりの時間がかかってようやく完了。

どんだけでかいんだよ、と思いつつ、あれ？測定点が１２Mってことは、１２００万行のcsvファイル？

 

ちゃんと1200万行ありました。エクセルが最近行数増えたとはいえ、100万行なので全部表示できない。

ヘッダはあるものの、文字数は、時間のインクリメント分で8文字、カンマが2文字、浮動小数点が8文字、合計18文字と改行コードで20バイト/行くらい。これが12Mポイントで、240MBくらいとちょうどリーズナブルなサイズ。

この行数には素直にびっくりだよ。

 

使い勝手の都合、メモリデプスをAutoにしておくと垂直方向の動きが遅い（カクカクどころか、1fpsくらいでしか動かない）のだが、メモリーデプスをAutoから軽くしておいたほうがいいかもしれないな。

垂直分解能8bitのオシロだと、単純にメモリーレコード数=DRAMに必要なメモリーだと思うので、12Mポイント分のストレージだと12MBでしか無いとは思うが色々CPUやらのリソースの都合はあるんだろうな。安価なオシロなのであまり多くを求めるのも酷であろう。スマホより安いくらいだし・・・

オシロスコープの帯域測定

ふと、オシロスコープの帯域、実際にどれくらいあるのかを測定してみたくなった。

結論としては、オシロスコープの帯域を超える発振器が無かったので検証できないという落ち。

 

発振器は10MHzまでっぽい記載があったが、60MHzまで出力できるっぽいので、どれどれとおもって、まずはオシロスコープの振幅を読み取ってみた（青いプロット）。あれ？100MHz帯域のオシロだけど、50MHzで-3dBだな。

ふと発振器を見ると250MSa/sと書いてあるので、25MHzから50MHzくらいに限界がありそうだ。
FA-2という周波数カウンターで入力のdBmも表示されるのでそれを見ると、-3dBmのおちこみはやはり50MHzくらいなので、発振器側の都合での振幅低下という結論を下した。

 

そもそも100MHzといった周波数は空中に放射しかねない周波数なのでオシロスコープ側の入力インピーダンスが1MΩでいいのか？いや50Ωじゃないと反射するのか？
疑問は尽きない。

 

 

さて、オシロスコープの入力であるが、昔は周波数1MHzあたり1万円という相場があったように思う。100MHzで100万円である。これは多分アナログオシロのもので非常に高精度なフロントエンド回路を持っていたであろうことは想像できる。何しろブラウン管の電子ビームを曲げるのだから、ゲインなどの安定度はシビアであっただろうから。

現在のデジタルオシロは、私が買ったものでは100MHzの帯域でも3万円程度で、安価である。
フロントエンドがどうなっているのか色々しらべてみた。Keysightのエンジニアが説明しているYoutubeがあった。

アンプの部分はSiGe BiCMOSのアンプがあったり、集積化が進んでいたりと結構ワンチップでなんとかなっているような気もする。あまりリニアじゃない増幅度はデジタルでどうにでも補正できちゃう、そんなこともあったりするのかな。多少の補正は可能だけど特性悪いと位相も狂っちゃうからある程度素直なアンプだとは思うが・・・

https://www.youtube.com/watch?v=o-JvRlKCOaM
https://www.youtube.com/watch?v=EaBSN6dpqP8
https://www.youtube.com/watch?v=gPQRSWcRaFg ← Attenuators and Preamps - Oscilloscope Front End Design (part 3)
https://www.youtube.com/watch?v=1sVEWzMjkBo
https://www.youtube.com/watch?v=pdbzIwelCL4
https://www.youtube.com/watch?v=DNXPpkgiCLQ