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６９回］



●ＰＩＣＵＳＢＩＯ−０３（１８）Ｔｉｍｅｒ０（５）割り込みを使う

ＰＩＣＵＳＢＩＯ用ＢＡＳＩＣでは割り込みは使いません、と今まで書いてきました。
しかしＴｉｍｅｒ０についての動作テストをやっているうちに「もう少しなんとかしたいなあ」という気持ちになってきました。
Ｔｉｍｅｒ０の機能を十分に使おうとするとＰＩＣＵＳＢＩＯ用ＢＡＳＩＣインタプリタのアクセス速度が遅いことが足かせになります。
それは当初から書いていますようにＨＩＤ型のＵＳＢ通信を使っている以上仕方がないことです。
仕方がないことなのですけれど、たとえばこのところの動作テストのようにＴｉｍｅｒ０のオーバーフローフラグを読んでＰＯＲＴＣからパルスを出力するという動作などは本来はＰＩＣのプログラムとして組み込んでしまいたい動作です。
そうすればその部分はＵＳＢ通信を経由することなくＴｉｍｅｒ０とＰＯＲＴＣを直結する形で実行できますからＵＳＢの足かせを外すことができます。
今までのＢＡＳＩＣプログラムと同じようにＴＭＲ０ＩＦを読んでＰＯＲＴＣからパルスを出力するプログラムをＰＩＣのプログラムとして組み込めばもっと短い周期（高い周波数）のパルスを出力することができます。
そういうことならば。
普通のＰＩＣプログラムではなくてさらに一歩進んで割り込みを使うべきでありましょう。

ということでＰＩＣ１８Ｆ１３Ｋ５０にＴｉｍｅｒ０の割り込みプログラムを組み込んでしまいました。
Ｔｉｍｅｒ０のオーバーフローが発生するたびにＰＯＲＴＣのビット４（ＲＣ４）の出力が反転するように仕込みました。
［第６７回］のテストプログラムと同じ動作です。
しかし今回ＰＩＣに組み込んだ機能はＴｉｍｅｒ０とＰＯＲＴＣを強制的に結びつけるものですから本来フリーであるべき機能の一部を制約することになります。
ですからこの機能はあくまでオプションとしてそれを使う使わないはＢＡＳＩＣプログラムで指定することができるようにしました。
具体的には、ＰＯＲＴＣのビット４（ＲＣ４）を出力に指定しかつＴｉｍｅｒ０のオーバーフロー割り込みを使う設定にしたときだけ上記の動作をします。
そのように指定しない場合にはＴｉｍｅｒ０がオーバフローしてＴＭＲ０ＩＦがセットされてもそのままではＰＯＲＴＣの出力は変化しません（今回の割り込み機能を組み込む前の機能と同じです）。

割り込みを有効にして［第６７回］のテストプログラムと同じ動作をさせてみました。

たったこれだけのプログラムになってしまいました。
１０行でＰＯＲＴＣを出力に設定しています。
必要なのはビット４（ＲＣ４）を出力にすることだけですがここでは全ビットを出力に設定しています。
２０行はＴｉｍｅｒ０の設定です。
ここは［第６７回］のプログラムと同じです。
３０行で割り込みを有効にしています。
［第６７回］のプログラムではＩＮＴＣＯＮを０にしていましたが、今回はＴｉｍｅｒ０のオーバーフロー割り込みを有効にするためにＩＮＴＣＯＮのビット７（ＧＩＥ）とビット５（ＴＭＲ０ＩＥ）を１にしています。

上のプログラムを実行した結果です。

ＣＨ１はＰＯＲＴＣのビット４（ＲＣ４）の出力です。
［第６７回］と同じ周期７００ｍｓｅｃの方形波が出力されています。

今までのプログラムではＵＳＢ経由でＰＩＣにアクセスするのに数ミリ秒の時間が加算されるためにＰＯＲＴＣから出力するパルスの周期を短くする（周波数を高くする）と正確なデューティ比５０％の方形波ではなくなってしまいます。
今回は割り込みを使えるようにしましたから高い周波数のパルスを出力することができるようになりました。
下は上のプログラムの２０行を書き換えることでＴｉｍｅｒ０のオーバーフロー間隔を短くしてＰＯＲＴＣから出力するパルスの周波数を高くしたプログラムです。

Ｔ０ＣＯＮのビット６を１にしてＴｉｍｅｒ０を８ビットカウンタに設定しビット３を１にしてプリスケーラを使わない設定にしました。
この場合Ｔｉｍｅｒ０は入力信号を２５６回カウントするごとにオーバーフローします。

上のプログラムを実行した結果です。

Ｔｉｍｅｒ０の入力周波数はシステムクロック（４８ＭＨｚ）の１／４の１２ＭＨｚですからＴｉｍｅｒ０（８ビットカウンタに設定）がオーバーフローする間隔は
１２ＭＨｚ／２５６＝４６．８７５（ＫＨｚ）
です。
周期は１／４６．８７５＝２１．３（μｓｅｃ）ですがオーバーフローするごとにＲＣ４の出力が反転しますからＲＣ４の出力パルスの周期はその倍の４２．６μｓｅｃになります。
上の画像のパルス出力は割り込みを使っていますから計算通りの結果が得られています。

ＰＩＣ−ＵＳＢＩＯ　ｕｓｉｎｇ　ＢＡＳＩＣ［第６９回］
２０２２．１０．６ｕｐｌｏａｄ

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