(ホントは７４ＨＣ、ＣＭＯＳなんだけど…）
［第６３７回］
●ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０のＵＳＢデータ送受信の仕組み
というテーマで書こうと思ったのですけれど、まてよ、ひょっとしたら、と思って過去記事を検索してみましたら、やっぱり書いてしまっておりました。
［第４８２回］●ＰＩＣ１８Ｆ４５５０のＵＳＢ送受信の仕組み と題して書いておりますので、まずはそちらをお読みくださいませ。
その当時はＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０ではなくてＰＩＣ１８Ｆ４５５０を使っての説明でした。
もっともＵＳＢ動作の仕組みそのものは、ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０とＰＩＣ１８Ｆ４５５０とでは全く同じで、ただ異なっているのは、ＵＳＢバッファとして使われるＲＡＭのアドレスと容量だけです。
ＰＩＣ１８Ｆ４５５０でＵＳＢバッファとして利用可能なＲＡＭは、アドレス０４００～０７ＦＦの１ＫＢです。
これに対してＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０でＵＳＢバッファとして利用可能なＲＡＭは、アドレス０２００～０２ＦＦの２５６バイトです。
あっと、もうひとつ異なっているものがありました。
ＰＩＣ１８Ｆ４５５０ではエンドポイントはＥＰ０～ＥＰ１５の１６個まで扱うことができますが、これに対してＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０ではその半分、ＥＰ０～ＥＰ７の８個しか扱うことができません。
各エンドポイントはそれぞれＩＮとＯＵＴの２通りが設定可能で、さらにそのそれぞれがＤＡＴＡ０とＤＡＴＡ１に分けて設定することができます。それはＰＩＣ１８Ｆ４５５０でもＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０でも同じですから、ＰＩＣ１８Ｆ４５５０では合計６４のエンドポイントを設定することができ、ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０では合計３２のエンドポイントが設定できます。
そのエンドポイントを実際に使うためには、各エンドポイント毎にＲＡＭアドレス２００から順にそれぞれ４バイトずつ割り当てられたバッファデスクリプタテーブルに必要な値をセットする必要があります（下図）。
［出典］Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ社ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０ＤａｔａＳｈｅｅｔ
この割り当て（ｍａｐｐｉｎｇ）はモード毎に決定されていて、ユーザーが勝手に適当に配置することはできません。
上のメモリマップを見ますと、その割り当てには４通りあります。
その４通りの区別はｐｉｎｇ－ｐｏｎｇバッファを使うか使わないかによって分けられているようです。
●ｐｉｎｇ－ｐｏｎｇ ＢＵＦＦＥＲ
当初は、なんじゃそりゃあ、ということで、なんだかわからんなあ状態でした。
今でもどこまで本当にわかっているのか怪しいものなのですが。
ｐｉｎｇ－ｐｏｎｇ ＢＵＦＦＥＲは、同じエンドポイントの同じＩＮあるいはＯＵＴに対して２つのバッファを割り当てる方式のことをいいます。
そしてｐｉｎｇ－ｐｏｎｇの名前の通り、その割り当てたバッファを交互に使う仕組みなのです。
ＨＩＤの場合、ＳＥＴＵＰのときのＵＳＢホストコントローラから送られるコマンドやＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０がホストに送るデスクリプタデータはともに８バイト長で送られます。
また通常のデータは６４バイトずつ送られます。
ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０がデータを送る、あるいはデータやコマンドを受け取る仕組みは、［第４８２回］で説明しています。
送信の場合は、あらかじめそのエンドポイントのＢＵＦＦＥＲ ＤＥＳＣＲＥＰＴＯＲで指定されたバッファに送信データをセットしておいて、ＢＤｎＳＴＡＴ（エンドポイントｎのＢＵＦＦＥＲ ＤＥＳＣＲＥＰＴＯＲの第１バイト）のビット７を１にします。
ビット７＝１のときは、ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０内蔵のＵＳＢＳＩＥ（ＵＳＢ Ｓｅｒｉａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｅｎｇｉｎｅ）が所定のタイミングでデータをホストに向かって送出してくれます。
データの送出が完了すると、ＢＤｎＳＴＡＴのビット７が０になりますから、それをプログラムで見ていて、ビット７が０になったら次の送信データをバッファにセットします。
そのような方法では送信完了を確認してから次のデータをバッファにセットすることになりますから、データをバッファにセットするための時間が必要です。
もしもｐｉｎｇ－ｐｏｎｇ ＢＵＦＦＥＲを使うように指定しておくと、ＤＡＴＡ０のバッファにデータをセットして、そのＢＤｎＳＴＡＴを１にしたらすぐにＤＡＴＡ１のバッファに次のデータを書き込むことができますから、効率よい送信処理が行えます。
受信の場合もこれと同じ理屈で、受信データが２つのバッファに交互に入れられます。
ところで、何回か書いておりますように、ＨＩＤの場合にはどうやら１ｍｓｅｃに１回、最大６４バイトのデータしか送受信できないようですから、そんなｐｉｎｇ－ｐｏｎｇ ＢＵＦＦＥＲなどという、ややこしいものは使う必要はないのでは？
と思いました。
たしかにデータの送信や受信についてはその通りです。
ただ、６４バイト以上のデータを連続して送信、または受信する場合には、ＤＡＴＡ０、ＤＡＴＡ１を交互に指定しなければなりません。
しかしそれはｐｉｎｇ－ｐｏｎｇ ＢＵＦＦＥＲでなければできない、ということではなくて、プログラムでその順番を管理しておいて、先にＤＡＴＡ０で送ったから今度はＤＡＴＡ１で送る、というように指定すればよいのです。
ＤＡＴＡ０、ＤＡＴＡ１はデータの送受信のときにデータパケットにつけられるＰＩＤ（パケットの属性を示すマークのようなもの）で示されます。
プログラムでＤＡＴＡ０、ＤＡＴＡ１は、ＢＤｎＳＴＡＴのビット６で指定します。
ところで、いろいろな試行錯誤の過程でわかってきたことなのですが、Ｅｎｕｍｅｒａｔｉｏｎのときのホストからの送信は、コマンドはＤＡＴＡ０で送られてくるのですが、そのほかに意味不明のデータがＤＡＴＡ１で送られてくるようなのです。
なにしろかれこれ１年近くもの間、ＰＩＣのＵＳＢ通信と格闘していたものですから、今となっては、そこのところは余りはっきりしたことは言えないのですが…。
そのＤＡＴＡ１は捨ててしまって構わないようなのですが、受け取るだけは受け取らないといけないようです（多分）。
というようなことから、ＥＰ０（ＯＵＴ）のみｐｉｎｇ－ｐｏｎｇ ＢＵＦＦＥＲを使う設定にしました。
さきほどのＢＵＦＦＥＲ ＤＥＳＣＲＥＰＴＯＲ ＭＡＰでは２番目のＰＰＢ＜１：０＞＝０１になります。
４通りのうちのどれを選択するかは、ＵＣＦＧレジスタのビット１、ビット０で指定します。
●ＵＣＦＧレジスタ
［出典］Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ社ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０ＤａｔａＳｈｅｅｔ
細かいことですが、ｂｉｔ１－０の指定のうち１１＝は …Ｅｎｄｐｏｉｎｔｓ １ ｔｏ １５ となっていますが、ここは １ ｔｏ ７ の間違いでしょう。
ＮＤ８０ＺⅢのＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０では、ＵＣＦＧ＝１５Ｈにします。
なお、どのエンドポイントをどのように使うかということは、ＵＥＰ０～ＵＥＰ７の各レジスタに必要な値をセットすることで定義します。
●ＵＥＰｎレジスタ
［出典］Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ社ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０ＤａｔａＳｈｅｅｔ
ＮＤ８０ＺⅢで使うＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０では、ＥＰ０のほかにはデータの送信、受信用にＥＰ１（ＯＵＴ）、ＥＰ１（ＩＮ）を使います。
ですからＵＥＰ０＝１６Ｈ、ＵＥＰ１＝１ＥＨにします。
ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０のプログラムで、ＵＥＰ０、ＵＥＰ１とＵＣＦＧを設定しているところです。