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１５５回］



●ＰＩＣＵＳＢＩＯ−０３（１０４）ＥＵＳＡＲＴ（６）非同期モード（５）送受信プログラム（２）

前回は３００ボーで送受信のテストを行ないました。
今回は前回と同じことを１２００ボーで行なってみます。
高いボーレートになるとそれだけ早く送信が完了するため受信側が遅いと受信が間に合わなくてオーバーフローしてしまう可能性があります。
そうならないようにボーレートが高いときは送信側で送信と次の送信の間にダミーループを入れて適切な送信間隔を保つようにします。
正規のＲＳ２３２Ｃ通信ではＲＴＳ／ＣＴＳなどの信号線を付加してハードウェアで通信制御を行ないます。
しかしＰＩＣ１８Ｆ１３Ｋ５０の場合にはＴＸ、ＲＸ以外のコントロール信号を使う機能はありません。
ですからデータを正しく送受信するためにはソフトウェアで必要な対策をとります。
そのような通信方法を俗に「タレ流し式」などと言います。
ＢＡＳＩＣプログラムは遅いのですが実際に１文字分の送信／受信を行なう部分はハードウェアが受け持ちますから高いボーレートでも受信側が取りこぼさない程度の間隔で送信する限りは受信エラーになることはありません。
しかし１文字分のボーレートは高くなっても文字と文字との間の送信／受信間隔はＢＡＳＩＣプログラムの実行速度に従ってゆっくりとしたものになってしまいますからボーレートを高くしても全体での通信速度が速くなるとは限りません。

下は前回のプログラムのボーレートを１２００ボーに変更したプログラムです。

ボーレートについては［第１５３回］で説明しました。
ボーレートの表は２つあります。
ＰＩＣＵＳＢＩＯ−０３のＰＩＣ１８Ｆ１３Ｋ５０のＦｏｓｃは４８ＭＨｚですから表の一番左を使います。
表をよく見ると上側の表の３００ボーの設定値が９９９９（１６進数の＄２７０Ｆ）で下側の表の１２００ボーも同じ９９９９になっています。
下側の表の１２００ボーを使えばＳＰＢＲＧＨ：ＳＰＢＲＧの設定値は前回のプログラムのまま利用できます。
すると変更するのはＴＸＳＴＡのみでよいことになります。
ＴＸＳＴＡのｂｉｔ２（ＢＲＧＨ）を’１’にします（左側５０行、右側４０行）。
送信速度が３００ボーの４倍になりますからテストのために送信側のプログラムの最後に入れたｐｒｉｎｔ文の行数を減らしました。
そのほかはもとのプログラムのままです。
プログラムの受信側（右側）を先に実行しました。

次に送信側を実行しました。

送信側（左側）が送出したデータ４１、４２、４３が受信側（右側）で正しく受信されました。
今回は送信側のプログラムの終わりにいれたＴＸＳＴＡの値を表示するところは最初から’２６’が表示されました。
前回は最初は’２０’で途中から’２２’になりました。
今回はＴＸＳＴＡのｂｉｔ２（ＢＲＧＨ）を’１’にしましたからそこが前回とは異なっています。
ＴＸＳＴＡレジスタのｂｉｔ１はＴＲＭＴです。
ＴＲＭＴビットは送信シフトレジスタ（ＴＳＲ）が完全に空になったときにセットされます。
今回のボーレートは１２００です。
スタートビットとストップビットを含めた１文字の送信時間は１／１２０秒（約８．３ｍｓｅｃ）です。
前回と同じように考えると１回は’２４’が表示されてもよいように思われますが今回は最初のｐｉｃｉｎ（ＴＸＳＴＡ）の実行時までに送信が完了したと思われます。

ＣＰＬＤロジアナでＴＸ−ＲＸラインをモニタしました。

ＰＲＯＢＥ０が送受信データです。
１２００ボーの１ビットは１／１２００秒≒０．８３ｍｓｅｃです。
スタートビットは’０’でストップビットは’１’です。
８ビットのデータは最下位ビットから送られます。
最初のデータは
０−１０００００１０−１（＄４１）最初はスタートビット’０’、最後はストップビット’１’です。

次のデータは１２ｍｓｅｃの少し前から始まっています。

０−０１００００１０−１（＄４２）です。

最後のデータは２３．５ｍｓｅｃあたりから始まっています。

０−１１００００１０−１（＄４３）
です。
送信が完了するのは３２ｍｓｅｃのあたりです。

２番目のデータ（’Ｂ’）の送信が開始されたのは１２ｍｓｅｃのあたりですがそのときにＴＸＲＥＧは空になってＴＸＩＦがセットされます。
それを１００行のところで確認して次のデータ（’Ｃ’）をＴＸＲＥＧに書き込む（１１０行）までには（ｐｉｃｉｎ、ｐｉｃｏｕｔを実行するので）少なくとも１０ｍｓｅｃはかかります。
ＴＳＲのデータ（’Ｂ’）が送出されてＴＳＲが完全に空になるまでに８ｍｓｅｃほどしかかかりません。
ということは１００行でＴＸＲＥＧが空であることが確認できたときにはすでにＴＳＲも空になっていることになります。
すると次のデータ（’Ｃ’）がＴＸＲＥＧに書き込まれるとすぐにＴＳＲに転送されてＴＸラインに送出されることになります。
’Ｃ’のスタートビットは２３．５ｍｓｅｃあたりから始まっています。
送信が完了するのは８．５ｍｓｅｃ後です。
そこでＴＲＭＴビットがセットされます。
１２０行でＴＸＳＴＡを読むのに約８ｍｓｅｃかかったとすると多分ＴＲＭＴビットがセットされた直後の値を読んだと思われます。
１２００ボーの場合ＢＡＳＩＣの実行速度よりもデータの送信速度のほうが速いと考えられます。

ところで今回はボーレートを１２００ボーにして送信側は連続でデータを送信したのですがさきほどのプログラムを実行したときの画像では受信側は問題なく正しく受信できています。
受信時に毎回ｐｉｃｉｎ（ＰＩＲ１）を実行していることから考えるとぎりぎりのタイミングかと思われます。
それでもうまく受信できたのはおそらく２文字分の受信ＦＩＦＯがあるおかげかと考えられます。

ＰＩＣ−ＵＳＢＩＯ　ｕｓｉｎｇ　ＢＡＳＩＣ［第１５５回］
２０２３．１．１４ｕｐｌｏａｄ

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