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１３１回］
●ＰＩＣＵＳＢＩＯ−０３（８０）Ｉ２Ｃモード（２）マスターモード
今回はＩ２Ｃ通信の２回目です。
下は Ｉ２Ｃモードの選択についての説明です。
［出典］Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃ． ＰＩＣ１８Ｆ１３Ｋ５０／１４Ｋ５０ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ
ＭＳＳＰモジュールはＳＳＰＣＯＮ１レジスタのＳＳＰＥＮビットをセットすることで機能するようになります。
ＳＳＰＣＯＮ１レジスタは前回説明しました。
ＳＳＰＣＯＮ１レジスタのｂｉｔ３−ｂｉｔ０をセットすることで下記のモードのうちの１つを選択することができます。
・Ｉ２Ｃマスターモード。ＣＬＯＣＫ＝４８／（４＊（ＳＳＰＡＤＤ＋１）ＭＨｚ
・Ｉ２Ｃスレーブモード（７ｂｉｔアドレス）
・Ｉ２Ｃスレーブモード（１０ｂｉｔアドレス）
・Ｉ２Ｃスレーブモード（７ｂｉｔアドレス）。スタートおよびストップビット割り込み可能
・Ｉ２Ｃスレーブモード（１０ｂｉｔアドレス）。スタートおよびストップビット割り込み可能
・Ｉ２Ｃファームウェアコントロールマスターモード。スレーブはアイドル
ＳＳＰＥＮビットをセットし上記のＩ２Ｃモードを選択するときはＳＣＬ端子とＳＤＡ端子はオープンドレインになります。
対応するＴＲＩＳビットは入力に設定します。
ＳＣＬはＲＢ６と端子を共有し、ＳＤＡはＲＢ４と端子を共有していますからＴＲＩＳＢのビット６とビット４を１にセットすることになります。
Ｎｏｔｅ：ＳＣＬとＳＤＡの端子は抵抗でプルアップする必要があります。
ＰＩＣ１８Ｆ１３Ｋ５０ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔではこのあとスレーブモードについての説明が長々と続いているのですが順序としては先にマスターモードのテストをしたいと考えていますのでスレーブモードについての説明は後に回すことにして先にマスターモードについて説明することにします。
とはいってもマスターモードの説明も長いです。
ＰＩＣ１８Ｆ１３Ｋ５０ Ｄａｔａ ＳｈｅｅｔのＩ２Ｃモードについての説明文はスレーブモードとマスターモードをあわせてなんと３３ページもあります。
それを全部引用しながら説明していくなんてとてもやってられません。
ＰＩＣ１８Ｆ１３Ｋ５０のＩ２Ｃについて全てを理解するのは当連載の目的ではありません。
ＰＩＣＵＳＢＩＯ用ＢＡＳＩＣインタプリタでＰＩＣのＩ２Ｃモードが簡単に使えるということが確認できれば目的は達成できます。
ということでできるだけ簡単に必要最小限の説明を心がけることにいたします。
下はマスターモードについての説明です。
［出典］Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃ． ＰＩＣ１８Ｆ１３Ｋ５０／１４Ｋ５０ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ
マスターモードはＳＳＰＣＯＮ１のＳＳＰＭビット（ｂｉｔ３−ｂｉｔ０）を設定してＳＳＰＥＮビットをセットすることで使用可能になります。
マスターモードではＳＣＬとＳＤＡラインはＭＳＳＰハードウェアによってコントロールされます。
マスターモードはＳＴＯＰ、ＳＴＡＲＴコンディションの検出割り込みによって進行します。
ＳＴＯＰ（Ｐ）ビットおよびＳＴＡＲＴ（Ｓ）ビット（おそらくはＳＳＰＳＴＡＴレジスタのｂｉｔ４とｂｉｔ３）はリセットまたはＭＳＳＰモジュールをディスイネーブルにするとクリアされます。
Ｉ２ＣバスはＰビットがセットされるかＳおよびＰビットがともにクリアされることでバスがアイドル状態になったときに開放されます。
ファームウェアマスターモードではユーザーの命令コードはＳＴＡＲＴおよびＳＴＯＰコンディションに基くＩ２Ｃバス制御によって進行します（ってどういうこと？割り込み制御ではなくて自動的に進行するという意味か？よくわかりません）。
マスターモードが選択されるとユーザーは下記の６通りを実行できます。
１．ＳＤＡ、ＳＣＬラインをＳＴＡＲＴコンディションにする
２．ＳＤＡ、ＳＣＬラインをリピーテッドＳＴＡＲＴコンディションにする
３．データ／アドレスの送信を開始するためにＳＳＰＢＵＦに書き込みを行なう
４．データが受信できるようにＩ２Ｃポートを設定する
５．バイトデータの受信の終わりにＡＣＫを送出できるようにする
６．ＳＤＡ、ＳＣＬラインをＳＴＯＰコンディションにする
Ｎｏｔｅ：マスターモードでは命令を進行待ちにすることはできません。
たとえばＳＴＡＲＴコンディションを開始したとき、ＳＴＡＲＴコンディションの完了前にＳＳＰＢＵＦに書込みを行なって送信を開始することはできません。
この場合にはＳＳＰＢＵＦへの書込みは実行されず、ＳＳＰＢＵＦに書込みが行なわれなかったことを示すためにＷＣＯＬビット（ＳＳＰＣＯＮ１レジスタｂｉｔ７）がセットされます。
以下のイベントによってＳＳＰ割込フラグビットＳＳＰＩＦがセットされます（割込イネーブルの場合には割込が発生します）。
・ＳＴＡＲＴコンディション
・ＳＴＯＰコンディション
・データバイトの送信／受信
・ＡＣＫの送信
・リピーテッドＳＴＡＲＴ
さらにマスターモードの説明が続きます。
［出典］Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃ． ＰＩＣ１８Ｆ１３Ｋ５０／１４Ｋ５０ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ
マスターデバイスはシリアルクロックパルスとＳＴＡＲＴ、ＳＴＯＰコンディションを作り出します。
送信はＳＴＯＰコンディションかリピーテッドＳＴＡＲＴコンディションで終ります。
リピーテッドＳＴＡＲＴコンディションは次の送信の始まりでもあるためＩ２Ｃバスは開放されません。
マスター送信モードではＳＣＬから送出されるシリアルクロックとともにシリアルデータがＳＤＡから送出されます。
最初の１バイトはスレーブアドレス（７ビット）とＲ／Ｗビットです。
この場合Ｒ／Ｗビットはロジック”０”にします。
一度に送信されるシリアルデータは８ビットです。
各バイトを送出するごとにアクノリッジ（ＡＣＫ）ビットが受信されます。
ＳＴＡＲＴとＳＴＯＰコンディションは送信の開始と終了を示します。
マスター受信モードでは最初にスレーブアドレス（７ビット）とＲ／Ｗビットの８ビットを送信します。
この場合Ｒ／Ｗビットはロジック”１”にします。
シリアルデータはＳＣＬから出力するシリアルクロックに従ってＳＤＡから受信されます。
一度に受信されるシリアルデータは８ビットです。
各バイトを受信するごとにアクノリッジ（ＡＣＫ）ビットを送信します。
ＳＴＡＲＴとＳＴＯＰコンディションは受信の開始と終了を示します。
ボーレートジェネレータはＳＣＬから送出するクロック周波数を決定するのに使われます。
送信は下のような手順で行なわれます。
１．ユーザーはＳＳＰＣＯＮ２レジスタのＳＥＮビットをセットすることでＳＴＡＲＴコンディションを作り出します。
２．ＳＳＰＩＦフラグがセットされます。ＭＳＳＰモジュールはオペレーションの準備が整うまで待っています。
３．ユーザーは送信するスレーブアドレスをＳＳＰＢＵＦに書き込みます。
４．アドレスデータは８ビット全部がＳＤＡ端子からシフトアウトされます。
５．ＭＳＳＰモジュールはスレーブデバイスからＡＣＫビットを受信してその値をＳＳＰＣＯＮ２のＡＣＫＳＴＡＴビットに書き込みます。
６．ＭＳＳＰモジュールは９番目のクロックの終わりにＳＳＰＩＦフラグをセットします。
７．ユーザーは８ビットのデータをＳＳＰＢＵＦに書き込みます。
８．データは８ビット全部がＳＤＡ端子からシフトアウトされます。
９．ＭＳＳＰモジュールはスレーブデバイスからＡＣＫビットを受信してその値をＳＳＰＣＯＮ２のＡＣＫＳＴＡＴビットに書き込みます。
１０．ＭＳＳＰモジュールは９番目のクロックの終わりにＳＳＰＩＦフラグをセットします。
１１．ユーザーはＳＳＰＣＯＮ２レジスタのＰＥＮビットをセットすることでＳＴＯＰコンディションを作り出します。
１２．ＳＴＯＰコンディションが完了すると割込フラグＳＳＰＩＦがセットされます。
できるだけ簡単にいきたいと思っているのですが、ちっとも簡単じゃありませんねえ。
次回に続きます。
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２０２２．１２．１８ｕｐｌｏａｄ
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