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１２０回］
●ＰＩＣＵＳＢＩＯ−０３（６９）ＳＰＩモード（１）ＳＳＰＳＴＡＴ、ＳＳＰＣＯＮ１
ＰＩＣ１８Ｆ１３Ｋ５０のＤａｔａ ＳｈｅｅｔではＳＰＩモード（Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）はＭＳＳＰモジュール（Ｍａｓｔｅｒ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｓｅｒｉａｌ Ｐｏｒｔ）の機能のひとつとして説明されています。
下はその部分のＤａｔａ Ｓｈｅｅｔからのコピーです。
［出典］Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃ． ＰＩＣ１８Ｆ１３Ｋ５０／１４Ｋ５０ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ
Ｍａｓｔｅｒ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｓｅｒｉａｌ Ｐｏｒｔ（ＭＳＳＰ）は他の周辺機器やマイクロコントローラとコミニケーションをするためのシリアルインターフェースです。
そのような周辺機器としてはシリアルＥＥＰＲＯＭ、シフトレジスタ、ディスプレイドライバ、Ａ／Ｄコンバーターなどがあります。
ＭＳＳＰモジュールは下記の２つのモードのうちのひとつとして使うことができます。
●Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＳＰＩ）
●Ｉｎｔｅｒ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ（Ｉ２Ｃ）
−フルマスターモード
−スレーブモード（汎用アドレスコード付き）
Ｉ２Ｃインターフェースは下記のモードをハードウェアでサポートします。
●マスターモード
●マルチマスターモード
●スレーブモード
上記の２モード（ＳＰＩとＩ２Ｃ）のうちまずはＳＰＩモードについて考えていきます。
今回はその第一回目です。
上のＤａｔａ Ｓｈｅｅｔの右側部分にＳＰＩモードの概要が説明されています。
ＳＰＩモードは８ビットのデータの同期式送信と受信を同時に行ないます。
４通りのＳＰＩのモードの全てをサポートしています。
そのように書かれているのですがここでは「４通り」の中身については説明がありません。
ＳＰＩのモードのことかと思いますがＤａｔａ ＳｈｅｅｔのＳＰＩについてのところをざっと読んだ限りではどこにも書いてないようです。
あるいは読み落としているのかもしれません（その通り。読み落としていました。それについては後日書くことにします）。
それはともかくとしまして、続きを読んでみます。
通信を確立するために基本的には３つの端子が使われます。
●シリアルデータＯＵＴ ＳＤＯ
●シリアルデータＩＮ ＳＤＩ
●シリアルクロック ＳＣＫ
上記に加えてスレーブモードでは４番目の端子が使われることがあります。
●スレーブセレクト ＳＳ
ＦＩＧＵＲＥ１５−１はＳＰＩモードでのＭＳＳＰブロック図です。
うーん。
これだけの図ではよくわかりませんね。
これから具体的な動作の説明を読んでいくなかでこのブロック図が生きてくるかもしれません。
下はＳＰＩモードで使うレジスタの説明です。
［出典］Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃ． ＰＩＣ１８Ｆ１３Ｋ５０／１４Ｋ５０ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ
ＳＰＩモードでは４つのレジスタが使われます。
●ＳＳＰＣＯＮ１ コントロールレジスタ
●ＳＳＰＳＴＡＴ ステータスレジスタ
●ＳＳＰＢＵＦ シリアルレシーブ（受信）／トランスミット（送信）レジスタ
●ＳＳＰＳＲ シフトレジスタ（直接アクセスはできません）
ＳＳＰＣＯＮ１レジスタはＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥできます。
ＳＳＰＳＴＡＴレジスタの下位６ビットはリードオンリーです。
上位２ビットはＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥできます。
ＳＳＰＳＲは送受信データのシフトレジスタです。
ＳＳＰＢＵＦはＳＳＰＳＲを間接的にアクセスするためのレジスタです。
ＳＳＰＢＵＦはデータをＷＲＩＴＥ／ＲＥＡＤするときのバッファレジスタです。
受信時はＳＳＰＳＲとＳＳＰＢＵＦはダブルバッファを構成します。
ＳＳＰＳＲが１バイトのデータを完全に受信するとそのデータがＳＳＰＢＵＦに送られるとともにＳＳＰＩＦ割り込みフラグがセットされます。
送信時はＳＳＰＳＲとＳＳＰＢＵＦはダブルバッファを構成しません。
ＳＳＰＢＵＦにデータをＷＲＩＴＥするとそのデータはＳＳＰＢＵＦとＳＳＰＳＲに同時に書き込まれます。
下はＳＳＰＳＴＡＴレジスタの説明です。
［出典］Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃ． ＰＩＣ１８Ｆ１３Ｋ５０／１４Ｋ５０ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ
ｂｉｔ７ ＳＭＰ：サンプルビット
ＳＰＩマスターモードのとき
１＝受信データはデータ出力タイムの終わりにサンプリングされます。
０＝受信データはデータ出力タイムの中央でサンプリングされます。
ＳＰＩスレーブモードのときはｂｉｔ７は０にしなければなりません。
ここはわかりにくい表現です。
ｄａｔａ ｏｕｔｐｕｔ ｔｉｍｅが何を意味するのかが不明です。
後の方で出てくる波形図などから推測するとどうやらここは「１ビットのデータを送出する期間」という意味のようです。
ｂｉｔ６ ＣＫＥ：ＳＰＩクロック選択ビット（１）
１＝クロックがアクティブからアイドルに変化するときに１ビットのデータが送出されます。
０＝クロックがアイドルからアクティブに変化するときに１ビットのデータが送出されます。
ｂｉｔ５〜ｂｉｔ１はＩ２Ｃのみで使われます。
ｂｉｔ０はバッファフルステータスビットです（受信モードのみ）。
１＝受信完了。ＳＳＰＢＵＦに受信データが移されたことを示します。
０＝受信未完了。ＳＳＰＢＵＦは空です。
ＮＯＴＥ１：クロックの極性はＳＳＰＣＯＮ１レジスタのＣＫＰビットで決められます。
下はＳＳＰＣＯＮ１レジスタの説明です。
［出典］Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃ． ＰＩＣ１８Ｆ１３Ｋ５０／１４Ｋ５０ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ
ｂｉｔ７ ＷＣＯＬ：データ衝突検出ビット（送信時のみ）
１＝前のデータの送出完了前にＳＳＰＢＵＦに書き込みが行なわれた（このビットはソフトウェアでクリアが必要）
０＝データ衝突はおきていない
ｂｉｔ６ ＳＳＰＯＶ：受信オーバーフローインジケータビット（１）
ＳＰＩスレーブモード
１＝前のデータがまだＳＳＰＢＵＦにある（ＲＥＡＤされていない）ときに次のデータが受信された。オーバーフローが発生した場合ＳＳＰＳＲのデータは失われる。データ送信のみの場合であってもオーバーフローインジケータがセットされるのを避けるためＳＳＰＢＵＦを読まなければならない（このビットはソフトウェアでクリアが必要）
０＝オーバーフローは発生していない
ｂｉｔ５ ＳＳＰＥＮ：ＳＳＰイネーブルビット（２）
１＝ＳＳＰがイネーブル。ＳＣＫ、ＳＤＯ、ＳＤＩ、ＳＳの各端子が使用可能
０＝ＳＳＰはディスイネーブル。上記端子は通常のＩ／Ｏ端子として使われる
ｂｉｔ４ ＣＫＰ：クロックの極性選択ビット
１＝アイドルステートはＨレベル
０＝アイドルステートはＬレベル
ｂｉｔ３−０ ＳＳＰＭ＜３：０＞：ＳＳＰモード選択ビット（３）
０１０１＝ＳＰＩスレーブモード。ＣＬＫ＝ＳＣＫ端子。ＳＳ端子は使用しない。ＳＳ端子は通常のＩ／Ｏ端子として使われる
０１００＝ＳＰＩスレーブモード。ＣＬＫ＝ＳＣＫ端子。ＳＳ端子を使用する。
００１１＝ＳＰＩマスターモード。ＣＬＫ＝ＴＭＲ２出力／２
００１０＝ＳＰＩマスターモード。ＣＬＫ＝Ｆｏｓｃ（４８ＭＨｚ）／６４
０００１＝ＳＰＩマスターモード。ＣＬＫ＝Ｆｏｓｃ（４８ＭＨｚ）／１６
００００＝ＳＰＩマスターモード。ＣＬＫ＝Ｆｏｓｃ（４８ＭＨｚ）／４
Ｎｏｔｅ１：マスターモードではオーバーフローインジケータはセットされない。なぜならデータの受信（および送信）はＳＳＰＢＵＦへのＷＲＩＴＥ命令の実行によって行なわれるからである。
Ｎｏｔｅ２：ＳＳＰイネーブルのときは各端子はそれぞれ入力または出力の向きに設定しなければならない。
Ｎｏｔｅ３：ここに列記されていないビット並び（１１１１〜０１１０）は予約されているかまたはＩ２Ｃモード専用である。
説明が長くなりますので今回はここまでにします。
この続きは次回にいたします。
ＰＩＣ−ＵＳＢＩＯ ｕｓｉｎｇ ＢＡＳＩＣ［第１２０回］
２０２２．１２．５ｕｐｌｏａｄ
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