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１７０回］
●ＰＩＣＵＳＢＩＯ−０３（１１９）基準電圧（２）ＤＡＣの出力テスト
前回はＰＩＣ１８Ｆ１３Ｋ５０のＤａｔａ Ｓｈｅｅｔでデバイスの「基準電圧」として説明しているものにはＤＡＣとＦＶＲの２種類があると書きました。
ＦＶＲは「固定出力」ですが１．０２４Ｖ、２．０４８Ｖ、４．０９６Ｖの３通りが選べます。
その出力値はＡＤＣのチャネル’Ｆ’から入力することができそうですが直接電圧を測定することはできません（その方法はＤＡＣを使えば可能ですが）。
ＤＡＣはデバイスの１４ｐｉｎ（ＣＶＲＥＦ）から出力することができます。
まずはその出力をテスタで測ってみました。
ところが。
最初に測ってみたところ想定していたのと全く違った値になって面食らってしまいました。
ＤＡＣ出力は＋側の電圧をＶＤＤに、−側をＶＳＳ（ＧＮＤ）にしたとき、ＶＤＤ＊ｎ／３２になります。
ここでｎはＲＥＦＣＯＮ２レジスタのｂｉｔ４〜ｂｉｔ０で定義する５ビットの値（０〜３１）です。
ＲＥＦＣＯＮ２＝＄１ＦにしたときＤＡＣ出力は４．９４Ｖになったので、まあそんなところかと思ったのですが、ＲＥＦＣＯＮ２＝＄００にしたところＤＡＣ出力はまさかの約１．４Ｖになりました。
計算上の値は当然０Ｖです。
なぜだあ？
ここでおよそ１日の間迷走することになりました。
あかん。
わからん。
一体全体どうしたことなのだ。
そういえば。
ＤＡＣ出力にはバッファをつけるべきという記述がありました（前回、「基準電圧の出力」参照）。
いや。
しかし。
テスターをあてただけでもいかんのか。
さすがに昔のアナログテスタではありませぬ。
安物とはいえデジタルテスタですぞ。
冬の日は短いです。
窓の外はすでに暗くなってきています。
１Ｆと００以外の値も入力して測ってみると００に近い値のときほど階差が大きく、１Ｆに近くなるにつれて階差が縮まりＶＤＤに近い値に近付いてきます。
全然線形ではありません。
コンデンサの充電波形のグラフのような感じです。
うむむむむ。
どう考えてもＣＶＲＥＦ出力にＶＤＤから流入している電流があるとしか思えません。
流入？
おお！
そうか！
プルアップだ！
そうでした。
やっと気が付きました。
一般的なＩ／Ｏの動作テストをするためにＰＩＣＵＳＢＩＯ−０３のＩ／Ｏ端子は１０ＫΩの抵抗でＶＤＤにプルアップしていたのでした（［第５２回］参照）。
プルアップ抵抗を外してあらためて確認してみたところ、今度はＲＥＦＣＯＮ２＝＄００の設定で出力がほぼ０Ｖになりました。
やれやれ、です。
ほっと安心したところで、ＲＥＦＣＯＮ２に＄００〜＄１Ｆを入れてＣＶＲＥＦ端子の電圧をテスターで測ってみました。
こういうときにＢＡＳＩＣインタプリタは本当に便利です。
ダイレクトモードで
ｐｉｃｏｕｔ ＲＥＦＣＯＮ１，＄Ｅ０
を実行したあと
ｐｉｃｏｕｔ ＲＥＦＣＯＮ２，＄００
を実行するだけでＣＶＲＥＦ端子にＲＥＦＣＯＮ２＝＄００のときの電圧が出力されます。
あとはカーソルを上に上げて。
えっと。
文字で説明するよりも画像で見ていただいたほうが早いですね。
上で説明した通りを入力したところです。
これでｐｉｃｏｕｔ ＲＥＦＣＯＮ２，＄００がダイレクト実行されました。
ここでＣＶＲＥＦ端子の電圧を測定します。
次に［↑］キーと［→］キーを使ってカーソルを’＄００’のところまで移動します。
ちなみに普通のコマンドプロンプト画面では［↑］［→］キーを使ってカーソルを移動させることはできません。
上の画面ではＰＩＣＵＳＢＩＯ用ＢＡＳＩＣインタプリタが実行されていて、スクリーンエディタが働いているのでカーソルの移動ができて、そこで［Ｅｎｔｅｒ］キーを押せばそのラインにある命令を入力することができるのです。
末尾の’０’を’１’に書き換えました。
そこで［Ｅｎｔｅｒ］キーを押しました。
これでｐｉｃｏｕｔ ＲＥＦＣＯＮ２，＄０１がダイレクト実行されました。
ここでＣＶＲＥＦ端子の電圧を測定します。
以下同様にして＄１Ｆまで値を変えて入力しながら電圧を測定しました。
ＲＥＦＣＯＮ１の設定は最初に１度だけ実行すればその後書き換えない限りずっと有効です。
ＲＥＦＣＯＮ１、ＲＥＦＣＯＮ２は前回お見せしましたが下に再掲します。
ＲＥＦＣＯＮ１のｂｉｔ７＝’１’、ｂｉｔ５＝’１’でＤＡＣの電圧値がＣＶＲＥＦ端子から出力されます。
＜ｂｉｔ３：ｂｉｔ２＞＝’００’でＤＡＣの＋電源がＶＤＤになります。
ｂｉｔ０＝’０’でＤＡＣの−電源がＶＳＳ（ＧＮＤ）になります。
ＲＥＦＣＯＮ１が上記の設定のとき、
ＲＥＦＣＯＮ２の＜ｂｉｔ４：ｂｉｔ０＞の値をｎとするとＤＡＣの電圧はＶＤＤ＊ｎ／３２になります。
［出典］Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃ． ＰＩＣ１８Ｆ１３Ｋ５０／１４Ｋ５０ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ
［出典］Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃ． ＰＩＣ１８Ｆ１３Ｋ５０／１４Ｋ５０ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ
下は上のようにして測定したＣＶＲＥＦの電圧値です。