ＴＴＬでＣＰＵを作ろう！

~~標準ＴＴＬ~~だけ（！）でCPUをつくろう！（組立てキットです！）
(ホントは７４ＨＣ、ＣＭＯＳなんだけど…）
［第５１０回］

●ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０をクロック４８ＭＨｚで動かしてみました

前にも説明しましたように、ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０でＵＳＢ（Ｆｕｌｌ　Ｓｐｅｅｄモード）を使う場合には４８ＭＨｚをＵＳＢクロックとして供給しなければなりません。
ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０には４ｘＰＬＬ回路が内蔵されていますから、それを使えば１２ＭＨｚのクロックを供給すればよいことになります。
ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０の内蔵発振回路では１６ＭＨｚまでのクロックが得られるのですが、残念なことに１２ＭＨｚはありません。
また内部回路の制約からでしょうか、内部発振クロックでＰＬＬが利用できるのは８ＭＨｚだけに限られます。
いずれにせよ、ＵＳＢのための４８ＭＨｚクロックをＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０に供給するためには、外部から１２ＭＨｚクロックを与えるか、１２ＭＨｚクリスタルを外付けするかのいずれかの方法しかありません（外部から４８ＭＨｚクロックを直接供給することも可能ですが、それについてはここでは考えないことにします）。

ということで、いよいよＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０でＵＳＢのプログラムテストをするための前準備として、まずは４８ＭＨｚクロックで動かしてみることにしました。

これがそのテストプログラムです。

;;;pic p18f14k50 test program
;f14k50test4
;10/5/21
;
;
        #include<p18f14k50.inc>
;cpuclock=48MHz 12MHz crystal
;
        CONFIG FOSC = HS,CPUDIV = NOCLKDIV,PLLEN=ON,WDTEN=OFF,LVP=OFF;not WDT          
;
        org 00
        clrf ANSEL;PORTA,PORTC are digital
        clrf ANSELH;PORTB,PORTC are digital
        clrf SLRCON
        clrf TRISA;porta=out
        clrf TRISB;portb=out
        clrf TRISC;portc=out
;
        movlw 1
loop
        xorwf PORTC
        goto loop
;

いままでのプログラムとほとんど同じです。ＣＯＮＦＩＧのクロックのところだけを少し書き換えています。
今回は１２ＭＨｚ水晶を外付けして使いますから、ＦＯＳＣ＝ＨＳにします。
４ｘＰＬＬ回路を通しますからＰＬＬＥＮ＝ＯＮです。
ＵＳＢ回路には４８ＭＨｚを供給しなければいけませんが、ＣＰＵクロックは必ずしも４８ＭＨｚである必要はありません。
もっとゆっくりしたクロックで使いたいときには４８ＭＨｚクロックをＣＰＵＤＩＶパラメータで指定して分周します。
でも今回は動作テストをするということもあって、ＣＰＵクロックも４８ＭＨｚをそのまま使うことにします。
ですからＣＰＵＤＩＶ＝ＮＯＣＬＫＤＩＶです。

●ＵＳＢテスト用にＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０をジャノ目基板に組み付けました

前回までのテストでは内部発振クロックを使いましたから、ＰＩＣ１８Ｆ２５５０をテストしたジャノ目基板の空いたところを利用しましたが、ＵＳＢのテストのためには、ちょっとスペースが不足しますので、あらためて別のジャノ目基板に組みました。

ＬＥＤがいっぱいついて、ものものしい状態です。
最初はこんなすごい状態ではなかったのですが、ＵＳＢでの接続でみごとにコケてしまいましたので、その原因を追求するためにこのような状態になってしまいました。
プログラムではクリスタルを外付けにする設定になっていますが、この写真では７４ＨＣＵ０４で１２ＭＨｚクリスタルを発振させたクロックを供給しています。

こちらが裏側の写真です。

●ＲＣ０からの出力波形です

プログラムを実行中のＲＣ０からの出力波形です。

ＣＰＵクロックは４８ＭＨｚです。
ＰＯＲＴＣのビット０は３マシンクロックごとに１と０が交互に出力されます。
ＣＰＵクロックが４８ＭＨｚということは、１クロックが１／４８μｓｅｃということです。
ＰＩＣの１マシンクロックは４ＣＰＵクロックですから、１／１２μｓｅｃです。
そしてその３マシンクロックは、１／４μｓｅｃになります。
２５０ｎｓｅｃです。
今回も計算通りの出力が得られています。

２０１０．５．２７ｕｐｌｏａｄ

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