ＰＩＣでＵＳＢを！（知識ゼロからのスタートです）
ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０のＵＳＢ機能を１００％自前のソフトで制御する試みです。しかもアセンブラで！

当記事は２００９年１２月から「ＴＴＬでＣＰＵをつくろう！」というタイトルの もとにほとんど毎日連載をしてきたものを再編集したものです。

２０１１．７．１３ 前へ 次へ 目次へ戻る ホームページトップへ戻る

☆ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０ ＰＩＣ１８Ｆ２５５０では大きすぎて、計画中のＴＫ８０互換マイコンボードＮＤ８０Ｚ�Vには組み込めそうにないことがわかりました。 ＵＳＢ機能内蔵のＰＩＣにはＰＩＣ１８Ｆ４５５０、ＰＩＣ１８Ｆ２５５０のほかに２０ｐｉｎのＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０があることはちょっと前から知っていました。しかしＵＳＢに関する部分がＰＩＣ１８Ｆ２５５０とはかなり異なっているようです。 案の定しっかり泥沼にはまってしまいました。

［第８３回］

●ＰＩＣ１８Ｆ２５５０のＵＳＢテスト回路です

ＰＩＣ１８Ｆ２５５０ではＵＳＢにうまく接続できたプログラムをＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０に移植すると、ＵＳＢを全く認識してくれません。
その原因をさぐるために、うんとプログラムを簡単にして動作テストを繰り返していったところ、 前回（［第８２回］）書きましたように、最初のＳＥＴＵＰから見事にこけてしまっていることがわかってきました。

ということで、それではまず、そのテストに使ったプログラムをお見せしまして…。
と思ってあちこち捜してみたのですが…。
やたら書いたり消したり泥沼の中でもがきまわるものですから、いざこうやって説明をしようとすると、どのプログラムでテストしたのか、もう、さっぱりわかりません。

おまけに、そのあたりの適当なテストプログラムに見当をつけて、ＰＩＣ１８Ｆ２５５０に書き込んで、動作テストを再現してみようと思いましたら、もうどんどん作業を進めていってしまったものですから、単純な動作テストができるような回路自体がすでに存在しないという、まことにとほほ…の状態、でここ２日ほど、更新することもままなりませんでした。

あ。いや。もちろんそんなことだけのために２日も空費してしまっていたわけではありません。
やらなくてはならないことや、ぜひともやりたいことなどのために、とにかく忙しかったのです。

で。本日になりましてから、やっと少し整理できる時間をみつけましたので、こうやってＵＰするところまでこぎつけた次第です。
そこで。
まずはＵＳＢの動作テストに使ったＰＩＣ１８Ｆ２５５０の回路図です。

上の回路をジャノ目基板に組みました。

今回の説明のために、まずはＰＩＣ１８Ｆ２５５０の動作テストを再現して、まっとうなプログラムリストをお見せしようとしましたら、そのテストをする基板が、その後にいろいろいじくってしまったものですから、もう、ありません。
そこで、仕方がありませんから、［第５９回］で登場した基板に、ＵＳＢテスト用の回路を追加したのが、この写真です。
この基板は［第５９回］で紹介しました後、［第７５回］で４ＭＨｚクリスタルを追加しました。
さらに［第７８回］で、空いていた端っこにＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０の回路を取り付けてしまいました。
そして今回はさらにＵＳＢテストプログラムを実行してみるために、さらなる追加を行ったわけです。

こちらが基板裏の写真です。


●ＰＩＣ１８Ｆ２５５０のテストプログラムです

前回（［第８２回］）はテストプログラムのほんの一部分だけをお見せしました。
その時点では、今回の説明に必要な部分だけではなくて、ＵＳＢ接続の最後までを通して実行できるだけの結構長いプログラムしかありませんでしたので、とても全部はお見せすることができなかったのです。

;;;pic p18f2550 USB test program ;10/5/31 ; #include<p18f2550.inc> ;cpuclock=48MHz xtal=4MHz ; CONFIG PLLDIV=1,USBDIV=2,CPUDIV=OSC1_PLL2,FOSC=XTPLL_XT,VREGEN=ON,WDT=OFF CONFIG PBADEN=OFF,LVP=OFF ; w=0 f=1 c=0 z=2 ; cntr0=0c cntr2=0d cntr1=20 ; org 00 movlw 0f movwf ADCON1;porta,b are digital clrf TRISC clrf TRISB clrf TRISA ; usbreset movlw 16 movwf UEP0 movlw 15;ping-pong buffer set for EP0(out) only movwf UCFG movlw 1e;in,out enable movwf UEP1 call setbd0 ; movlw 0ff movwf PORTC movlw 48 movwf UCON;clear bit4,for SIE enbl loop_ucon btfss UCON,4;if SETUP detect goto loop_ucon ; loop call t1ms decfsz cntr1 goto loop movlw 1 xorwf PORTC goto loop ; ;ep0 out data0(even) setbd0 lfsr 1,403 movlw 05;address high movwf POSTDEC1 movlw 00;address low movwf POSTDEC1 movlw 08;bytes movwf POSTDEC1 movlw 80;STAS(even) movwf POSTDEC1 return ; ;1msec timer t1ms movlw 0a;=10 movwf cntr2 t1ms2 call tm100micros decfsz cntr2 goto t1ms2 return ; tm100micros movlw 0f0;=240 movwf cntr0 tm100micros2 nop nop decfsz cntr0 goto tm100micros2 return ; end

前回（［第８２回］）も書きましたように、これだけでは全く何の役にも立ちません。
でも、とりあえず前回から引き続いての、ＰＩＣ１８Ｆ２５５０ではＵＳＢが認識できるのに、なぜかＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０ではうんともすんとも言ってくれません、というお話の説明のためには、このプログラムが必要にしてかつ十分なものなのです。

ＰＩＣ１８Ｆ２５５０にこれだけのプログラムを書いてから、上のテスト基板に実装して、電源を入れます。
するとＲＣ０に接続してあるＬＥＤが点灯します。
それを確認してから、ＵＳＢケーブルでＤＯＳ／Ｖパソコンに接続すると、ケーブルをつないだ直後からＬＥＤが点滅するようになります。

ＵＳＢケーブルを接続するまでは、ＲＣ０に１を出力して、ＬＥＤが点灯したあと、ｌｏｏｐ＿ｕｃｏｎのところでループしているだけなので、何の変化もありませんが、ＵＳＢケーブルを接続するとホストから送られてくるＳＥＴＵＰ信号をＰＩＣ内蔵のＵＳＢコントローラがキャッチして、その結果ＵＣＯＮレジスタのビット４が１になるので、ループから抜け出して、ＬＥＤが点滅をするようになるのです。

このプログラムは短いプログラムですが、それでも見なれないレジスタがいくつか登場します。
ＵＣＯＮについては前回ちょっとだけですが紹介いたしました。
そのほかＵＥＰ０とＵＣＦＧも設定が必要です。
プログラムにはＵＥＰ１も書いてありますが、これは今回のＳＥＴＵＰ検出のためには必要はありません。

それからｓｅｔｂｄ０というサブルーチンも実行しています。
何をやっているのかさっぱりわからない、と思いますが、そのあたりの説明に入りますと、いきなり藪の中に踏み込んでいってしまいますので、ここではこういう処理が必要なのだ、ということにしておいてください。
いずれ、詳しく説明申し上げるつもりでおりますので。

あ。
ＵＥＰ０とＵＣＦＧについては、いつものように、ＤａｔａＳｈｅｅｔのＣＯＰＹをお見せすることにいたします。

●ＵＥＰｎレジスタ


［出典］ＭＩＣＲＯＣＨＩＰ社ＰＩＣ１８Ｆ２４４５／２５５０／４４５５／４５５０ＤａｔａＳｈｅｅｔ

ＵＥＰｎはＰＩＣで扱えるエンドポイントの数だけ用意されているレジスタです（ＰＩＣ１８Ｆ２５５０ではｎ＝０〜１５）。
といっても全部のレジスタの設定をする必要はありません。
実際に使用するエンドポイントに対するＵＥＰｎレジスタだけ設定します。
ただしＵＥＰ０だけは必須です。

ＵＥＰｎレジスタは各エンドポイントの機能を設定します。
説明を読んでもなんだかよくわからないなあ、ということばかりですが、さきほど書きましたように、とりあえず、ここでは深く入らないことにいたします。

●ＵＣＦＧレジスタ




［出典］ＭＩＣＲＯＣＨＩＰ社ＰＩＣ１８Ｆ２４４５／２５５０／４４５５／４５５０ＤａｔａＳｈｅｅｔ

ＵＣＦＧレジスタは、ＵＳＢのハード的な基本仕様を設定するレジスタです。
ｂｉｔ７とｂｉｔ６はテスト用ですから普通は０にしておきます。
ｂｉｔ５も使いません。
ｂｉｔ４＝１、ｂｉｔ３＝０にします。
Ｆｕｌｌ−ｓｐｅｅｄモードで使いますからｂｉｔ２＝１です。
ｐｉｎｇ−ｐｏｎｇ　ｂｕｆｆｅｒってなんだあ？
でしょうけれど、それにつきましても、いずれ後日の説明、ということにいたします。
ＣＰＵをつくろう！第５１２回（２０１０．６．１ｕｐｌｏａｄ）を再編集

ＰＩＣでＵＳＢを！［第８３回］
２０１１．７．１３ｕｐｌｏａｄ

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