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ＮＤ８０ＺⅢ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９３回］
●ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０用「動作する」ＵＳＢプログラム（その２）
前回、ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０は、ＵＳＢに関係するシステムレジスタの多くが、バンク切り換えを使わない簡便なアクセス方式であるＡｃｃｅｓｓ Ｂａｎｋではアクセスできない「領域外」に置かれているために、ＰＩＣ１８Ｆ２５５０で動作するプログラムも、そこの部分を書き直す必要がある、ということについて説明をいたしました。
その対策として、前回はバンク切り換えによる方法を説明しました。
システムレジスタのあるバンク１５を指定するためにＢＳＲレジスタに０Ｆｈ（＝１５）をセットしておいて、バンクを切り換えてアクセスしたい命令のときだけ、命令の末尾に’ａ’パラメータとして’１’を表記する、という方法です。
当初私はＢＳＲによるバンク切り換え方式はかなり面倒なプログラムになってしまうのではないか、と思っていたのですが、よくよく考えてみますと、そもそもバンク切り換えが必要なところはそれほど多くはないことがわかってきました。
それは、
①ＵＳＢ関係のレジスタを除いて、その他のほとんどのシステムレジスタはＡｃｃｅｓｓ Ｂａｎｋとして普通にアクセスできる
②Ａｃｃｅｓｓ Ｂａｎｋとして普通にアクセスできるユーザー用の汎用メモリはアドレス０００～０５Ｆの９６バイトもあるので、ワークエリアとしては十分な場合が多い
という２つの理由からです。
Ａｃｃｅｓｓ Ｂａｎｋとしてアクセスする、ということは、ＰＩＣ１６Ｆと同じように、何も気にしないで（特別のパラメータを付加したりしないで）ごく普通に命令を表記するればよい、ということなのですから、普通はそうするのが最も都合が良い、と思います。
では、ＢＳＲレジスタによるバンク切り換えが必要になるときとは、どんなときなのでしょうか。
そのひとつが、前回から書いております、Ａｃｃｅｓｓ Ｂａｎｋではアクセスできないシステムレジスタをアクセスするとき、です。
そのシステムレジスタはＵＳＢに関するレジスタで、アドレスＦ５Ｆ～Ｆ５３にあります（［第９１回］参照）。
ＵＳＢのみに直接関係するシステムレジスタは、ＵＣＯＮ（Ｆ６４）からＵＥＰ０（Ｆ５３）まで１８あって、そのうちＦ５Ｆ～Ｆ５３にある１３のレジスタはＡｃｃｅｓｓ Ｂａｎｋではアクセスできません。
数だけで言いますと、ＵＳＢ関係のほとんどのシステムレジスタがＡｃｃｅｓｓ Ｂａｎｋの対象外になってしまう、ということになりますが、よくよくその内容を見てみますと、対象外になるシステムレジスタのうちでも、ＵＥＰ７～ＵＥＰ０はエンドポイントのためのレジスタで、それが１３のうちの８個であることがわかります。
エンドポイントのためのレジスタはそのエンドポイントを使わなければ、アクセスすることはありません。
とすると、普通にＨＩＤとして使うならば、ＵＥＰ０とＵＥＰ１の２つあれば十分ですから、ＵＥＰ２～ＵＥＰ７は除外して考えてもよい、ということになります。
ＵＦＲＭＨとＵＦＲＭＬは使わなくても済むレジスタですし、ＵＥＩＲとＵＥＩＥも使わなければならない、というレジスタではありません。
ＵＥＩＲとＵＥＩＥはＵＳＢの割り込みのためのレジスタですから、そりゃあ必須だろう、と思われるかも知れませんが、全然そんなことはありません。
ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０は高速（４８ＭＨｚ）で動作しますし、ＵＳＢ（Ｆｕｌｌ Ｓｐｅｅｄモード）は１ｍｓごとにしか送受信しませんから、割り込みなど考える必要はないのです。
まあ割り込みを使う使わないは好き好きですから、そりゃあ使っても構わないわけですけれども、私は必要無いと考えましたので使いませんでした。
ということで、するとＡｃｃｅｓｓ Ｂａｎｋではアクセスできないシステムレジスタ、というのは、実際のところ、ＵＡＤＤＲとＵＥＰ１とＵＥＰ０だけ、ということになります。
しかも、このいずれのレジスタも初期設定のときに必要なだけですから、プログラムの最初にＢＳＲに０Ｆをセットして、処理をすませておけば、あとはアクセスする必要はありません。
実は、それ以外に、Ａｃｃｅｓｓ Ｂａｎｋではアクセスできない範囲外にあって、もっと頻繁にアクセスしなければならないレジスタがあります。
それは、アドレス２００～２ＦＦにある「汎用メモリ」です。
ここはＵＳＢのための双方向メモリになっていて、ＵＳＢの送受信のたびに頻繁にアクセスしなければなりません。
このメモリエリアをＢＳＲベースのバンク切り換えでアクセスしようとする場合には、ＢＳＲレジスタに０２をセットしておいてから、そのメモリ範囲にアクセスする命令のときだけ、’ａ’パラメータとして’１’を付加する、ことになります。
それはちょいと面倒くさいプログラムになります。
このＵＳＢのためのメモリバッファをアクセスするところでは、次に説明するＦＳＲとＩＮＤＦを使った間接アドレッシングに依る方が楽だと思います。
●ＦＳＲとＩＮＤＦを使ったプログラム
前回の、ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０に限って対策が必要なＵＳＢプログラムの、その部分をＦＳＲとＩＮＤＦを使って書き直してみると、次のようになります。
; usbreset movlw 16 lfsr 2,0f53;UEP0 movwf INDF2 movlw 15;ping-pong buffer set for EP0(out) only movwf UCFG ; |
; ;ep0 out data0(even) setbd0 lfsr 1,203 movlw 05;address high movwf POSTDEC1 movlw 00;address low movwf POSTDEC1 movlw 08;bytes movwf POSTDEC1 movlw 80;STAS(even) movwf POSTDEC1 return ; |