ＰＩＣ−ＵＳＢＩＯ　ｕｓｉｎｇ　ＢＡＳＩＣ
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ＵＳＢインターフェースを内蔵したＰＩＣを使ってＷｉｎｄｏｗｓパソコンで外部回路を制御するための各種Ｉ／Ｏ基板の製作記事です。
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［第１２５回］



●ＰＩＣＵＳＢＩＯ−０３（７４）ＳＰＩモード（６）ＤＡコンバータＭＣＰ４９１１（３）各モードの波形

前回はＰＩＣＵＳＢＩＯ−０３とＭＣＰ４９１１を接続してＭＯＤＥ０（ＣＫＥ＝１、ＣＫＰ＝０）でＷＲＩＴＥコマンドを送った結果、送出したデジタル値に相当するアナログ電圧出力が得られました。
［第１２３回］で検討した結果ではＭＯＤＥ０のほかＭＯＤＥ３でもよさそうです。
ＭＯＤＥ１とＭＯＤＥ２は多分駄目ではないかと思われます。
それは推測です。
ここはしっかり確認しておくべきでありましょう。
こういうときはやっぱりＣＰＬＤロジアナの出番です。

前回のプログラムをもとにして出力波形観測用のプログラムを作りました。

３０行でＳＳＰＳＴＡＴに＄００を設定しました。
ＣＫＥ＝０です。
４０行でＳＳＰＣＯＮ１に＄２３を設定しました。
ＣＫＰ＝０です。
ＭＯＤＥ１の設定です。
５０行と６０行でＳＳＰＢＵＦに＄３５、＄５５を書き込みました。
ＳＤＯの波形がビットごとにＨＬになってＳＣＫと対比し易い値にしました。

プログラムを実行して出力波形をＣＰＬＤロジアナで確認しました。
ＣＰＬＤロジアナについては「ＣＰＬＤ入門」［第１４８回］を参照してください。

ＰＲＯＢＥ０はＲＣ０（ＣＳ）です。
ＰＲＯＢＥ１はＳＣＫです。
ＰＲＯＢＥ２はＳＤＯです。
ＳＤＯは００１１０１０１になっています。
ＣＫＰ＝０はＳＣＫが正論理出力波形になります。
ＣＫＥ＝０はクロックの立ち上がりでＳＤＯ出力が変化します。

こちらは下位８ビットの出力波形です。

ＰＲＯＢＥ２（ＳＤＯ）はＰＲＯＢＥ１（ＳＣＫ）の変化に合わせて０１０１０１０１になっています。
出力データは＄５５５（０１０１０１０１０１０１）ですが２ビット左にシフトしているので左から１０ビットを取り出して本来のデータに直すと＄１５５（１０進数の３４１）になります。
この値から計算で求めたＭＣＰ４９１１のアナログ出力電圧は
５＊３４１／１０２３＝１．６６７Ｖ
になります。
しかしロジアナ波形で確認できる通りＣＫＰ＝０、ＣＫＥ＝０（ＭＯＤＥ１）はＳＣＫの立ち上がりに同期してＳＤＯが変化しますがＭＣＰ４９１１もＳＣＫの立ち上がりでＳＤＯ（＝ＳＤＩ入力データ）をラッチするのでこれでは値が正しくラッチできない道理です。
実際にＭＣＰ４９１１からの出力電圧は入力に反応しないか計算値から全く外れた値になりました。

ところで。
せっかくロジアナでクロックの波形が見えていますからＳＣＫの周波数を確認しておきます。
前回書きましたようにＳＣＫにはＴｉｍｅｒ２の出力の１／２のクロックを使っています。
その周波数は前回計算して求めました。
１２０００／１６／２５５／２≒１．４７ＫＨｚ
この逆数が周期になります。
１／１．４７≒０．６８（ｍｓｅｃ）
ＰＲＯＢＥ１（ＳＣＫ）の１周期は７００μｓｅｃほどですから計算通りのクロックと考えてよいと思います。

テストを続けます。

４０行のＳＳＰＣＯＮ１の値を＄３３に書き換えました。
ＣＫＰ＝１です。
３０行のＳＳＰＳＴＡＴは＄００のままです（ＣＫＥ＝０）。
ＭＯＤＥ３の設定です。

プログラムを実行しました。

ＣＫＰ＝１はＳＣＫが負論理出力波形になります。
ＣＫＥ＝０は（負論理のときは）クロックの立ち下がりでＳＤＯ出力が変化します。

こちらは下位８ビットの出力波形です。

ＭＣＰ４９１１はクロックが正論理でも負論理でもＳＣＫの立ち上がりでＳＤＯ（＝ＳＤＩ入力データ）をラッチするので今回はデータのちょうど真ん中でラッチしていることになります。
実際にＭＣＰ４９１１からの出力電圧を測ってみたところ１．６４３Ｖでした。
上で計算した値は１．６６７Ｖでした。
その計算ではＶｃｃ＝５Ｖとして計算しました。
今回Ｖｃｃを測ってみたところ４．９５Ｖでしたので再計算してみました。
４．９５＊３４１／１０２３＝１．６５Ｖ
です。
大体計算通りの出力が得られていると考えてよろしいでしょう。

テストを続けます。

今度は３０行のＳＳＰＳＴＡＴを＄４０に、４０行のＳＳＰＣＯＮ１を＄２３に書き換えました。
ＣＫＥ＝１、ＣＫＰ＝０です。
ＭＯＤＥ０の設定です。

プログラムを実行しました。

ＣＫＰ＝０はＳＣＫが正論理出力波形になります。
ＣＫＥ＝１は（正論理のときは）クロックの立ち下がりでＳＤＯ出力が変化します。

こちらは下位８ビットの出力波形です。

ＭＣＰ４９１１はクロックが正論理でも負論理でもＳＣＫの立ち上がりでＳＤＯ（＝ＳＤＩ入力データ）をラッチするので今回もデータのちょうど真ん中でラッチしていることになります。
実際にＭＣＰ４９１１からの出力電圧を測ってみたところ先ほどと同じ１．６４３Ｖでした。

最後のテストです。

４０行のＳＳＰＣＯＮ１を＄３３に書き換えました。
３０行のＳＳＰＳＴＡＴは＄４０のままです。
ＣＫＥ＝１、ＣＫＰ＝１です。
ＭＯＤＥ２の設定です。

プログラムを実行しました。

ＣＫＰ＝１はＳＣＫが負論理出力波形になります。
ＣＫＥ＝１は（負論理のときは）クロックの立ち上がりでＳＤＯ出力が変化します。

こちらは下位８ビットの出力波形です。

最初のテスト（ＣＫＰ＝０、ＣＫＥ＝０、ＭＯＤＥ１）と同様にＳＣＫの立ち上がりに同期してＳＤＯが変化しますがＭＣＰ４９１１もＳＣＫの立ち上がりでＳＤＯ（＝ＳＤＩ入力データ）をラッチするので値は正しくラッチできません。
実際にＭＣＰ４９１１からの出力電圧は入力に反応しないか計算値から全く外れた値になりました。

ＰＩＣ−ＵＳＢＩＯ　ｕｓｉｎｇ　ＢＡＳＩＣ［第１２５回］
２０２２．１２．１０ｕｐｌｏａｄ

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