ＰＩＣ−ＵＳＢＩＯ　ｕｓｉｎｇ　ＢＡＳＩＣ
〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜
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。
〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜

［第１６０回］



●ＰＩＣＵＳＢＩＯ−０３（１０９）ＥＵＳＡＲＴ（１１）同期モード（４）送受信プログラム（１）マスター送信／スレーブ受信プログラム

［第１５４回］で非同期通信の送受信プログラムを作ってテストを行ないました。
今回は同じことを同期通信で行ないます。
非同期通信はマスターとスレーブの区別がなく全二重（双方向）通信でしたから送信プログラムと受信プログラムはそれぞれ同じものを使うことができました。
一方今回の同期通信はマスターとスレーブの別があってマスターとスレーブの間で通信を行ないます。
マスターの送信プログラムとスレーブの送信プログラムは異なります。
またマスターの受信プログラムとスレーブの受信プログラムも異なります。
今回はマスターが送信してスレーブがそれを受信するプログラムを作ってテストをします。
下が接続図です。

マスターとスレーブの別があってクロックラインとデータラインによる半二重通信ということから非同期通信よりもＩ^２Ｃ通信のプログラムのほうが近いかもしれません（［第１４４回］参照）。
実際に今回のプログラムの作成にあたってはＩ^２Ｃ通信のテストのために作ったプログラムを参考にするかたちで作成しました。
下がそのようにして作成したテストプログラムです。

左側の画面が送信側（マスター）で右側の画面が受信側（スレーブ）です。
左側のＰＩＣＵＳＢＩＯ−０３（マスター）からデータを送信してそれを右側のＰＩＣＵＳＢＩＯ−０３（スレーブ）で受信します。

まずは左側のプログラム（マスター送信プログラム）について簡単に説明します。
最初にＰＯＲＴＢを入力に設定します（１０行）。
次にボーレートを決定します。
非同期通信のテストの結果１２００ボーでもなんとか通信できましたので今回も１２００ボーでテストを行ないます。
ボーレートについては［第１５３回］で説明しました。
そこで説明した表は２つありますが同期通信で使えるのは下の表のみです（ＳＹＮＣ＝１、ＢＲＧ１６＝１）。
ＳＰＢＲＧＨ：ＳＰＢＲＧに設定する値は９９９９です。
１６進数に直すと＄２７０Ｆになります。
ＳＰＢＲＧＨには上位８ビットをセットします（２０行）。
ＳＰＢＲＧには下位８ビットをセットします（３０行）。
次にＢＡＵＤＣＯＮレジスタをセットします（４０行）。
ＢＡＵＤＣＯＮレジスタも［第１５３回］で説明しました。
ｂｉｔ３（ＢＲＧ１６）のみ’１’にしますから＄０８です。
その次にＴＸＳＴＡレジスタをセットします（５０行）。
ＴＸＳＴＡレジスタとＲＣＳＴＡレジスタは［第１５０回］で説明しました。
ＴＸＳＴＡには＄Ｂ０をセットします。
ｂｉｔ７（ＣＳＲＣ＝１）、ｂｉｔ６（ＴＸ９）＝０、ｂｉｔ５（ＴＸＥＮ）＝１、ｂｉｔ４（ＳＹＮＣ）＝１です。
最後にＲＣＳＴＡレジスタに＄８０をセットします（６０行）。
ｂｉｔ７（ＳＰＥＮ）＝１、ｂｉｔ６（ＲＸ９）＝０、ｂｉｔ５（ＳＲＥＮ）＝０、ｂｉｔ４（ＣＲＥＮ）＝０です。
ここまでで初期設定は終わりです。
テストデータとして３文字を送信します。
’Ａ’（＄４１）、’Ｂ’（＄４２）、’Ｃ’（＄４３）を送ります。
最初の文字は初期設定直後なので送信バッファは空のはずですからいきなり送信できます（７０行）。
ＴＸＲＥＧレジスタに文字コードを書き込むだけでそのまま送信されます。
その次からは送信バッファが空になったことを確認してから（８０行、１００行）、データを送ります（９０行、１１０行）。
送信バッファ（ＴＸＲＥＧ）が空のときにはＰＩＲ１レジスタのｂｉｔ４（ＴＸＩＦ）がセットされます。
ＴＸＩＦはリードオンリーです。
ＴＸＩＦはＴＸＲＥＧに送信データを書き込むとクリアされます。
ＰＩＲ１レジスタは［第７３回］で説明しました。

右側、受信側のプログラム（スレーブ受信プログラム）の説明です。
プログラムの先頭でＲＣＳＴＡをクリアしています（１０行）。
フレーミングエラーやオーバーランエラーが発生したときのことを考えてそれらをクリアするためにＲＣＳＴＡをクリアしています。
２０行は確実にクリアしたことを確認するためのｐｒｉｎｔ文です。
最初にＰＯＲＴＢを入力に設定します（３０行）。
スレーブはマスターが送信するクロックを利用しますからボーレートの設定は不要です。
４０行でＴＸＳＴＡに＄１０を設定します。
ｂｉｔ７（ＣＳＲＣ＝０）、ｂｉｔ６（ＴＸ９）＝０、ｂｉｔ５（ＴＸＥＮ）＝０、ｂｉｔ４（ＳＹＮＣ）＝１です。
５０行でＲＣＳＴＡに＄９０を設定します。
ｂｉｔ７（ＳＰＥＮ）＝１、ｂｉｔ６（ＲＸ９）＝０、ｂｉｔ５（ＳＲＥＮ）＝０、ｂｉｔ４（ＣＲＥＮ）＝１です。
ここまでで初期設定は終わりです。
受信バッファ（ＲＣＲＥＧ）に受信データがあるときにＰＩＲ１レジスタのｂｉｔ５（ＲＣＩＦ）がセットされます。
ＲＣＩＦはリードオンリーです。
ＲＣＩＦはＲＣＲＥＧの受信データを読むとクリアされます。
ＲＣＩＦがセットされていたら（６０行、８０行、１００行）、ＲＣＲＥＧを読みます（７０行、９０行、１１０行）。

先に右側のスレーブ受信プログラムを実行しました。

次に左側のマスター送信プログラムを実行しました。

とりあえずは受信できたのですがデータがずれてしまいました。
１ビットずれているようです。
もう一度実行したところ今度は正しく受信できました。
このときはたまたま何かの不具合でもあってこういうことがおきたのだろうと考えてそれ以上深く考えなかったのですが後になってこの問題が確定的に発生することによって原因を追求しなければならないことになりました。
それについては後日書くことにいたします。

下はＣＰＬＤロジアナで記録した波形です（正しく受信できたときの波形です）。

ＰＲＯＢＥ０はＴＸ／ＣＫです。
ＰＲＯＢＥ１はＲＸ／ＤＴです。
同期通信はスタートビット、ストップビットなしでデータビットのみ送ります。
最下位ビットから先に送ります。
データビットはクロックの立ち上がりに合わせて送出されます。
上の波形は最初のデータ’４１’（０１０００００１）ですが最下位ビットから送出されますからビット並びは逆の１００００００１０になります。

２番目のデータ’４２’です。

０１００００１０ですが波形はそれとは逆になります。
今回のデータは逆でも同じ並びになっています。

最後のデータ’４３’です。

０１００００１１ですが波形はそれとは逆の１１００００１０になります。

ＰＩＣ−ＵＳＢＩＯ　ｕｓｉｎｇ　ＢＡＳＩＣ［第１６０回］
２０２３．１．１９ｕｐｌｏａｄ

前へ
次へ
ホームページトップへ戻る