ＰＩＣでＵＳＢを！（知識ゼロからのスタートです）
ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０のＵＳＢ機能を１００％自前のソフトで制御する試みです。しかもアセンブラで！

当記事は２００９年１２月から「ＴＴＬでＣＰＵをつくろう！」というタイトルの もとにほとんど毎日連載をしてきたものを再編集したものです。

２０１１．７．１３ 前へ 次へ 目次へ戻る ホームページトップへ戻る

☆ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０ ＰＩＣ１８Ｆ２５５０では大きすぎて、計画中のＴＫ８０互換マイコンボードＮＤ８０Ｚ�Vには組み込めそうにないことがわかりました。 ＵＳＢ機能内蔵のＰＩＣにはＰＩＣ１８Ｆ４５５０、ＰＩＣ１８Ｆ２５５０のほかに２０ｐｉｎのＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０があることはちょっと前から知っていました。しかしＵＳＢに関する部分がＰＩＣ１８Ｆ２５５０とはかなり異なっているようです。 案の定しっかり泥沼にはまってしまいました。

［第９１回］

●ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０メモリマップ

ＰＩＣ１８Ｆのほとんどの機械語の命令は８ビットのメモリアドレスしかアクセスできません。
８ビットのメモリアドレスは００〜ＦＦの２５６バイトです。
しかしＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０には約１ＫＢのデータメモリがあります。

ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０のメモリマップです。

［出典］ＭＩＣＲＯＣＨＩＰ社ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０ＤａｔａＳｈｅｅｔ

前回も説明しましたように、８ビットのアドレスしかアクセスできない機械語命令で２５６バイトを超える範囲のメモリをアクセスするためのひとつの方法としてバンク切り換えがあります。
先頭から２５６バイトごとに分割して、それをＢａｎｋ０、Ｂａｎｋ１、…、Ｂａｎｋ１５とします。
必要な範囲のメモリをアクセスする前にバンクレジスタ（ＢＳＲ）に、そのバンク�ｂ�セットしておいてから、そのメモリアドレスをアクセスする命令を実行します。

しかしこの方法はプログラムによっては頻繁にＢＳＲにバンク�ｂ�書き込まなくてはならないことになって、なかなかに面倒です。
そこで、ユーザーが汎用のワークエリアとして最も良く使用するバンク０（アドレス０００〜０ＦＦ）の前半の９６バイト（０００〜０５Ｆ）と、システムレジスタ群があるバンク１５の１６０バイト（Ｆ６０〜ＦＦＦ）をくっつけた形でアクセスできるモードが用意されています。
その仮想的なバンクをＡｃｃｅｓｓ　Ｂａｎｋといいます（上図参照）。

Ａｃｃｅｓｓ　Ｂａｎｋを指定して、普通の機械語の命令で００〜ＦＦのメモリ範囲をアクセスすると、００〜５Ｆのアドレスを指定したときは、０００〜０５Ｆの範囲のメモリがアクセスされ、６０〜ＦＦのメモリ範囲をアクセスすると、Ｆ６０〜ＦＦＦの範囲のメモリがアクセスされます。

ＰＩＣ１８Ｆの命令はアセンブラ表記で’ａ’パラメータに０を指定したときに、Ａｃｃｅｓｓ　Ｂａｎｋが選択されます。
前回はちょいとうっかりして、’ａ’パラメータを省略すると（デフォルトでは）、Ａｃｃｅｓｓ　Ｂａｎｋが選択される、と書きましたが、正しくはデフォルトではＢＳＲが選択される、でした（ＤａｔａＳｈｅｅｔを読みますとそのようにしか解釈できないものですから、一旦はこう書いたのでしたが…。下記の［注記］をお読みください）

［２０１０．６．１４注記］
なにしろいろいろあれもこれもと、足りない頭と足りない時間でフルに活動しておりますものですから、一旦はそのように書いたのですけれど、どうにもおかしい。
そーいうことではないはずなのだが…。
なんだか過去の経験を無理やり否定されてしまったような気持ち悪さを感じながら、まま、ＤａｔａＳｈｅｅｔにはそのように書いてあるのだから、ということで、抵抗する頭を無理やり納得させたのでありましたが…。
やっぱり納得できません。
そりゃあ、おかしいよお。
どうにも納得できませんでしたので、作業が一息つきましたときに、あらためて確認をしてみました。
その結果、やっぱり、ということで納得いたしました。
納得しました結果からしますと、今回、ここで書きました’ａ’パラメータにつきましての記述は、やっぱりおかしい書き方になってしまっておりました。
’ａ’パラメータのｄｅｆａｕｌｔにつきましては、［第９４回］にまとめましたので、ご参照願います。
（注記ここまで）

’ａ’パラメータを省略するとＢＳＲをベースにしたバンク切り替えが指定されるのですが、ＦＳＲとして登録されているレジスタ名（ＰＯＲＴＡとかＴＲＩＳＡなど）を使った場合には、’ａ’パラメータを省略しても、アセンブラがＡｃｃｅｓｓ　Ｂａｎｋを指定するように翻訳してくれます。
ここらあたりのことにつきましては、［第２０回］、［第２１回］で説明をしています。

前回、ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０でこのアクセス方法を使ったために、ドツボにはまってしまいました、と書きました。
むむむ。
全然、気が付かなかったのですよお。
上のメモリマップをよく見ますと、ＳＦＲ（Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ　Ｒｅｇｉｓｔｅｒｓ）が破線で２つに分かれているのですよねえ。
アドレスＦ５３〜Ｆ５ＦとＦ６０〜ＦＦＦの２つに。
そしてＦ５３〜Ｆ５Ｆの方には（１）がついていて、図の下部を見ますと。

Ｎｏｔｅ１：　ＳＦＲｓ　ｏｃｃｕｐｙｉｎｇ　Ｆ５３ｈ　ｔｏ　Ｆ５Ｆｈ　ａｄｄｒｅｓｓ　ｓｐａｃｅ　ａｒｅ　ｎｏｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｖｉｒｔｕａｌ　ｂａｎｋ

って書いてあります。
なるほど。
ここに気が付かなかった私が悪い。

しかし、しかし。
こおいうことは、できれば、やめていただきたい。
せっかくＡＣＣＥＳＳ　ＢＡＮＫなどというアクセス方法を用意しておいて、それでアクセスできないところにシステムレジスタを拡張してしまうってのは、ねえ。

●ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０のＦＳＲ（Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ　Ｒｅｇｉｓｔｅｒｓ）


［出典］ＭＩＣＲＯＣＨＩＰ社ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０ＤａｔａＳｈｅｅｔ

おお。
気が付いてみれば、なんとしっかりはみ出しているではありませんかあ。
しっ、しかも、ＵＳＢ関連のレジスタの大半がしっかりはみ出していますう。
これじゃ、いくらやってもＵＳＢにアクセスできないはずだわ。

はい。これが［第８４回］でお見せしたＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０の「動いてくれなかった」プログラムです。

;;;pic p18f14k50 USB test program ;10/6/2 ; #include<p18f14k50.inc> ;cpuclock=48MHz exclock=12MHz ; CONFIG FOSC = ECH,CPUDIV = NOCLKDIV,USBDIV = OFF,PCLKEN = ON,PLLEN = ON,WDTEN=OFF,LVP=OFF ; w=0 f=1 c=0 z=2 ; cntr0=0c cntr2=0d cntr1=20 ; org 00 clrf ANSEL clrf ANSELH clrf TRISC clrf TRISB clrf TRISA ; usbreset movlw 16 movwf UEP0　←ここが問題！！ movlw 15;ping-pong buffer set for EP0(out) only movwf UCFG ; call setbd0 ; movlw 0ff movwf PORTC movlw 48 movwf UCON;clear bit4,for SIE enbl loop_ucon btfss UCON,4;if SETUP detect goto loop_ucon ; loop call t1ms decfsz cntr1 goto loop movlw 1 xorwf PORTC goto loop ; ;ep0 out data0(even) setbd0 lfsr 1,203 movlw 05;address high movwf POSTDEC1 movlw 00;address low movwf POSTDEC1 movlw 08;bytes movwf POSTDEC1 movlw 80;STAS(even) movwf POSTDEC1 return ; ;1msec timer t1ms movlw 0a;=10 movwf cntr2 t1ms2 call tm100micros decfsz cntr2 goto t1ms2 return ; tm100micros movlw 0f0;=240 movwf cntr0 tm100micros2 nop nop decfsz cntr0 goto tm100micros2 return ; end

ＵＥＰ０に１６を入れたつもりだったのですけれど、ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０用としてこのプログラムをアセンブルしますと、ＵＥＰ０＝５３ｈとして機械語に翻訳されてしまいます。
すると、ＡＣＣＥＳＳ　ＢＡＮＫのルールで、この部分はＦ５３ｈではなくて、０５３ｈに１６をｍｏｖｅするという命令になってしまいます。

あ。もう少し、ですけれど、本日もまたタイムアウトになってしまいました。
ですので、この続きは次回に書くことにいたします。
ＣＰＵをつくろう！第５２０回（２０１０．６．９ｕｐｌｏａｄ）を再編集

ＰＩＣでＵＳＢを！［第９１回］
２０１１．７．１３ｕｐｌｏａｄ

前へ
次へ
目次へ戻る
ホームページトップへ戻る