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１２４回］



●ＰＩＣＵＳＢＩＯ−０３（７３）ＳＰＩモード（５）ＤＡコンバータＭＣＰ４９１１（２）プログラムを作成して出力電圧を確認

ＭＣＰ４９１１にＷＲＩＴＥコマンドを出力するプログラムを作成しました。

１０行でＴＲＩＳＢに＄１０を設定しています。
ＳＤＩはＲＢ４と端子を共用していてＳＣＫはＲＢ６と端子を共用しています（ＳＰＩの各端子の共用については［第１２２回］を参照してください）。
ＳＤＩの向きはＤａｔａ　Ｓｈｅｅｔではモジュールによって自動的に設定されると書かれているのですが（［第１２２回］参照）念のためＴＲＩＳＢで入力に設定しておきます。
ＲＢ４が入力ＲＢ６が出力（そのほかはとりあえず出力）ですからＴＲＩＳＢ＝＄１０です。
ＳＤＯはＲＣ７と端子を共用しています。
今回はＭＣＰ４９１１のＣＳ制御にＲＣ０の出力を使います。
ＲＣ７とＲＣ０が出力（そのほかはとりあえず入力）ですから２０行ではＴＲＩＳＣに＄７Ｅを設定しています。
実際にＭＣＰ４９１１にＷＲＩＴＥコマンドを送るまではＣＳはＨにしておくべきですから２５行でＲＣ０＝１を出力します。
２６行でＴ２ＣＯＮに＄ＦＦを設定しています。
Ｔｉｍｅｒ２のところでは説明していませんでしたがＴｉｍｅｒ２はＳＰＩのクロックとしても使われます（［第１０３回］１２．３　Ｔｉｍｅｒ２　Ｏｕｔｐｕｔ（英文）参照）。
ＳＳＰＣＯＮ１のｂｉｔ３−０に００１１を設定するとＳＰＩのクロックとしてＴｉｍｅｒ２出力の１／２のクロックが選択されます（ＳＳＰＣＯＮ１は［第１２０回］参照）。
Ｔ２ＣＯＮは［第１０３回］で説明しました。
＄ＦＦを設定すると、プリスケーラの分周比が１：１６になります。
ポストスケーラも１：１６になりますがＳＰＩのクロックとしてはポストスケーラは無視されます（［第１０３回］ＦＩＧＵＲＥ１２−１参照）。
Ｔｉｍｅｒ２（ＴＭＲ２）はＦｏｓｃ（４８ＭＨｚ）／４のクロックをプリスケーラを経由してカウントしＰＲ２の値と比較し一致するとその信号をＭＳＳＰ（ＳＰＩ）モジュールに送りＴＭＲ２をクリアしてカウントを続けます。
上のプログラムではＰＲ２の設定はしていませんがＴ２ＣＯＮを設定するとＰＲ２には＄ＦＦが初期設定されます（［第１０３回］１２．１　Ｔｉｍｅｒ２　Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ（英文）参照）。
上記の設定でＴｉｍｅｒ２をＳＰＩのクロックとしたときのＳＣＫの周波数を計算してみます。
１２０００／１６／２５５／２≒１．４７ＫＨｚ
です（この値についてはのちほど確認してみます）。
ここでＳＣＫとしてＴｉｍｅｒ２の出力を使ったのには２つの理由があります。
１つはＳＰＩのＣＬＫとしてＴｉｍｅｒ２の出力を使うことができることの確認です。
もう１つは後でＳＣＫとＳＤＯの波形をオシロスコープかロジアナで確認するつもりなのですがそうするとＴｉｍｅｒ２以外のクロックでは周波数が高すぎて観測しづらいからです。
プログラムの説明の続きです。
３０行でＳＳＰＳＴＡＴに＄４０を設定しています。
４０行ではＳＳＰＣＯＮ１に＄３３を設定しています。
ＳＳＰＳＴＡＴとＳＳＰＣＯＮ１は［第１２０回］で説明をしています。
ＳＳＰＳＴＡＴはＣＫＥ（ｂｉｔ６）＝１にします。
ＳＳＰＣＯＮ１はＳＳＰＥＮ（ｂｉｔ５）＝１、ＣＫＰ（ｂｉｔ４）＝０にします。
ＣＫＥ＝１、ＣＫＰ＝０は前回確認したＭＯＤＥ０の設定です。
またＳＳＰＣＯＮ１＜ｂｉｔ３：０＞＝００１１にしてクロックソースをＴＭＲ２にします。
そこまででＳＰＩの設定は終わりです。次の４５行からはＭＣＰ４９１１へのＷＲＩＴＥコマンドの送信処理です。
４５行でＲＣ０＝０にしてＭＣＰ４５１１のＣＳをＬにします。
最初は４６行をそのまま実行してみたのですがこれは駄目でした。
よくよく考えてみたらここに４６行があるとプログラムが先に進みません。
４６行、５５行、６５行はＢＦビットをチェックしています。
ＳＳＰＢＵＦに送信データを書く前にはＢＦビットをチェックする必要があるのですが最初のデータを送信するときだけは送信前にはＢＦビットは１になりません。
そのことがわかったので４６行はコメント文にしました。
５０行と６０行はＷＲＩＴＥコマンド（及びデジタル値）の送信です。
第１バイトの上位４ビットはつねに００１１です。
その次から１０ビットがデジタル値です。
＄８００ですがＭＣＰ４９１１では２ビット左にシフトしていますからそれを元に戻すとＭＣＰ４９１１に与えるデジタル値は＄２００（１０進数の５１２）です。
Ｖｃｃ＝５Ｖですから計算で求めたアナログ出力電圧は５＊５１２／１０２３＝２．５０２Ｖです。
実測値は２．４７３Ｖでした。
ちょっと低い値です。
実はＶｃｃはＵＳＢケーブルから得ていました。
正確な＋５Ｖが得られるとは限りません。
あらためてＶｃｃを測ってみましたら４．９７Ｖでした。
意外にいい値が出ています。
４．９７＊５１２／１０２３＝２．４８７Ｖになりました。
まだ実測値のほうがやや低いですけれどまあこんなものだと思います。

念のためにほかの電圧も出力してみました。

５０行を書き換えて＄３Ｃを出力しました。
６０行はそのままです。
送信したデジタル値は＄３００（１０進数の７６８）です。
計算で求めたアナログ出力電圧は４．９７＊７６８／１０２３＝３．７３１Ｖになりました。
実測値は３．７１０Ｖでした。
もうひとつ確認してみました。
今度は５０行を書き換えて＄３４を出力しました。
６０行はそのままです。
送信したデジタル値は＄１００（１０進数の２５６）です。
計算で求めたアナログ出力電圧は４．９７＊２５６／１０２３＝１．２４４Ｖになりました。
実測値は１．２３６Ｖでした。

ＰＩＣ−ＵＳＢＩＯ　ｕｓｉｎｇ　ＢＡＳＩＣ［第１２４回］
２０２２．１２．９ｕｐｌｏａｄ

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