===== AD5380からアナログ電圧をマルチチャンネルで出力する方法 =====

AD5380からアナログ電圧をマルチチャンネルを出力する方法は下記の2つある。

  * 専用ソフトを用いる方法
  * マイコンからI2C通信で制御する方法

=== 専用ソフトを用いる方法 ===

== 準備するもの ==

  * D/Aコンバータ([[https://www.analog.com/jp/products/ad5380.html|AD5380]])の評価用ボード：[[https://www.analog.com/jp/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/eval-ad5380.html|EVAL-AD5380]]
  * SDPボード：[[https://www.analog.com/jp/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/sdp-b.html|SDP-B]]
  * 専用ソフトウェア：[[https://www.analog.com/media/en/evaluation-boards-kits/evaluation-software/AD538x_evalSoftware.zip|AD538x]]
  * 直流電源（6V出力）

## 接続図

直流電源（6V）をEVAL-AD5380のJ9に接続する。

（接続図）を掲載

## EVAL-5380のピン配置

ピン配置は[マニュアル](https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/user-guides/EVAL-AD5380SDZ_5382SDZ_UG-757.pdf)の6ページのデフォルト配置のままでよい。

| Terminal No. | Position | Terminal No. | Position |
| --- | --- | --- | --- |
| LK1 | A | LK7 | B |
| LK2 | A | LK8 | B |
| LK3 | Removed | LK9 | A |
| LK4 | Removed | LK10 | B |
| LK5 | Removed | LK11 | Removed |
| LK6 | B | LK12 | B |

## ソフトウェアの使い方

EVAL-5380の[マニュアル](https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/user-guides/EVAL-AD5380SDZ_5382SDZ_UG-757.pdf)に詳細があるので、これに従うことで各チャンネルに電圧を出力することができる。

## 問題点

Pythonなどで制御する方法がわからない。

# マイコンからI2C通信で制御する方法

---

上述のようにSDP-BをPythonなどで制御する方法がわからない。そこでAD5380をマイコン（Arduino UNO）でI2C通信し、Arduino UNOとPCはUART通信でシリアル通信することでPythonなどで制御可能であると考えた。以下に簡単に方法を示す。

## 準備するもの

- D/Aコンバータ([AD5380](https://www.analog.com/jp/products/ad5380.html))の評価用ボード：[EVAL-AD5380](https://www.analog.com/jp/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/eval-ad5380.html)
- マイコン：[Arduino UNO R3](https://store-usa.arduino.cc/products/arduino-uno-rev3?selectedStore=us)
- 直流電源（6V出力）
- ブレッドボード
- ジャンパー線：複数
- 抵抗（1kΩ）：2本
- （可能ならば）オシロスコープ

## I2C通信

Philips社が提唱した通信インターフェースで、Inter-Integrated Circuitの略である。後で具体的なタイムチャートを示すが、クロックに同期させてデータを伝送するシリアル通信である。具体的には、クロック（SLC）とデータ（SDA）の2本の信号線を用いる。そして通信はマスターとスレーブの役割があり、マスターからスレーブに送受信の指示をする。

接続図

プルアップ回路も

## 出力電圧と14ビット信号の関係

今回用いるD/Aコンバータは14ビットのダイナミックレンジがあるので出力電圧$V_{OUT}$は以下の式で与えられる。

$$
V_{OUT}=5 \times \frac{x}{16384} 
$$

出力電圧の式の詳細はAD5380の[マニュアル](https://www.analog.com/media/jp/technical-documentation/data-sheets/AD5380_JP.pdf)に譲るが、上式ではゲイン係数$m$ やオフセット係数$c$ をデフォルトのまま（$m=1, c=0$）にしている（デフォルトになっているかどうかを、AD538xで設定にし、電圧が制御できるかは試した方がよい）。$x$ は14ビットの設定値で0から16383の値をとる。また、レジスタに書き込む14ビットの2進数$a_n$との関係は

$$
x=\sum_{n=0}^{13} a_n \cdot 2^n
$$

である。代表例を下記に示す。

| 2進数（14ビット） | 10進数 |
| --- | --- |
| 11 1111 1111 1111 | 16383 |
| 10 0000 0000 0001 | 8193 |
| 10 0000 0000 0000 | 8192 |
| 01 1111 1111 1111 | 8191 |
| 00 0000 0000 0000 | 0 |

## EVAL-5380のピン配置

マイコンを用いてI2C通信してレジスタに書き込むためには、評価ボードの各ピン配置をデフォルトから下記に変更する必要がある。各ピンの意味は[マニュアル](https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/user-guides/EVAL-AD5380SDZ_5382SDZ_UG-757.pdf)の6ページを参考にすること。

（下記表はアドレスビットが00のとき）

| Terminal No. | Position | Terminal No. | Position |
| --- | --- | --- | --- |
| LK1 | A | LK7 | B |
| LK2 | A | LK8 | B |
| LK3 | A | LK9 | A |
| LK4 | Removed | LK10 | A |
| LK5 | Removed | LK11 | B |
| LK6 | B | LK12 | B |

## Arduino IDEによる書き込み

[Arduino IDEのインストールと設定 (Windows, Mac, Linux対応)](https://www.indoorcorgielec.com/resources/arduinoide%E8%A8%AD%E5%AE%9A/arduino-ide%E3%81%AE%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%82%B9%E3%83%88%E3%83%BC%E3%83%AB%E3%81%A8%E8%A8%AD%E5%AE%9A/)