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１２７回］
●ＰＩＣＵＳＢＩＯ−０３（７６）ＳＰＩモード（８）スレーブモード（２）ＰＩＣＵＳＢＩＯ−０３を２台接続してテストする
ＳＰＩは通信機能ですから単独ではテストできません。
マスターモードではＭＰＣ４９１１と接続してテストをしました。
スレーブモードのテストということになりますと相手はマスターということになります。
前回までのところでマスターモードについて検証してきましたからこれはもうマスターとしてＰＩＣＵＳＢＩＯ−０３を使ってスレーブにも同じＰＩＣＵＳＢＩＯ−０３を使ってその両者を接続してＳＰＩ通信のテストをするということになりますでしょう。
２台のＰＩＣＵＳＢＩＯ−０３を接続するためにはどの端子とどの端子を接続するかということから始めなければなりません。
ＰＩＣ１８Ｆ１３Ｋ５０の端子図を見ながら確認することにします。
ＰＩＣ１８Ｆ１３Ｋ５０の端子図は［第９６回］にあります（［第１１７回］、［第１２２回］にもあります）が参考までに再掲します。
［出典］Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃ． ＰＩＣ１８Ｆ１３Ｋ５０／１４Ｋ５０ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ
上の端子図を参考にして２台のＰＩＣＵＳＢＩＯ−０３を下の図のように結線しました。
スレーブのＳＳはＲＣ６と端子を共有しています。
マスター側はＳＳに対する出力としては空いている端子ならどのポート端子を使ってもよいのですがここはスレーブに合わせて同じＲＣ６にしました。
ＲＣ７（ＳＤＯ）とＲＢ４（ＳＤＩ）は互いに相手とは反対の関係になりますから図のようにクロスして結線します。
ＲＢ６（ＳＣＫ）とＲＢ６（ＳＣＫ）、ＧＮＤとＧＮＤを結線すれば接続は完了です。
下はそのように接続した写真です。
２台のＰＩＣＵＳＢＩＯ−０３の１６ｐｉｎケーブルの必要な線のみを結線しました。
未接続の線は途中でカットしたままにしていますからごちゃごちゃしています。
ラインの観測をするためにＣＰＬＤロジアナ（写真右側）もつないでいますから余計にごちゃごちゃしています。
スレーブモードについては前回Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔをざっと読みましたが実際にプログラムを書くためにはＳＳＰＳＴＡＴレジスタとＳＳＰＣＯＮ１レジスタのビットの設定が重要です。
ＳＳＰＳＴＡＴレジスタとＳＳＰＣＯＮ１レジスタは［第１２０回］にありますが下に再掲します。
下はＳＳＰＳＴＡＴレジスタです。
［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。
ここはマスターモードもスレーブモードもともに０にします。
するとこれだけで両方のモードがほぼ決まってしまいます。
ｂｉｔ６ ＣＫＥ：ＳＰＩクロック選択ビット
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。
ｂｉｔ７を決めたためマスターモードもスレーブモードもともにＣＫＥ＝０にすることになります。
下はＳＳＰＣＯＮ１レジスタです。
［出典］Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃ． ＰＩＣ１８Ｆ１３Ｋ５０／１４Ｋ５０ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ
ｂｉｔ５ ＳＳＰＥＮ：ＳＳＰイネーブルビット
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
ここは当然１にします。
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
どちらも選べますがここはノーマルに０を選択します。
ｂｉｔ３−０ ＳＳＰＭ＜３：０＞：ＳＳＰモード選択ビット
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
ここはマスターモードは００１１、スレーブモードは０１０１を選択します。
作成したプログラムです。
左側がマスターで右側がスレーブです。
両方ともほとんど同じですから最初にマスターの方のプログラムを作ってそれからそのプログラムをスレーブ側にロードしてそこで必要なところをスレーブ用に書き換えました。
最初にマスターモード（左側）のプログラムから説明します。
１０行〜６０行は前回までのプログラムとほぼ同じです。
１０行はＲＢ６（ＳＣＫ）が出力、ＲＢ４（ＳＤＩ）が入力ですからＴＲＩＳＢに＄ＢＦを設定します（そのほかのビットは入力にしておきます）。
２０行はＲＣ６とＲＣ７（ＳＤ０）が出力ですからＴＲＩＳＣに＄３Ｆを設定します（そのほかのビットは入力にしておきます）。
３０行でＰＯＲＴＣに＄４０を出力します。
ＲＣ６はスレーブのＳＳにつながっています。
実際に通信を開始するまではこのラインはＨにしておきます。
３５行はＳＴＯＰ文です。
ここで一旦ストップして先にスレーブ側をスタートさせます。
ソフトウェアを工夫すればそのようにしなくてもできる方法はあると思いますがこれが簡単な方法です。
スレーブ側がスタートしたら４０行から実行を再開します。
４０行〜６０行は今までのプログラムと同じです。
４０行でＴｉｍｅｒ２を初期設定し５０行と６０行でＣＫＥ＝０、ＣＫＰ＝０に設定します。
８０行〜１６０行は前回までのプログラムと基本的には同じことをやっています。
前回までと違うのは１００、１３０、１６０行でスレーブからデータを受信してそれを表示しているところです。
今回はテストですが実際の通信では正しくデータを受信できるように工夫する必要があります。
今回はデータの前後に送信開始マークＳＴＸ（０２）と送信終了マークＥＴＸ（０３）を送るようにしました。
簡単なテストですからマスターからは「Ａ」の文字コード（＄４１）を、スレーブからは「ａ」の文字コード（＄６１）を送るようにしました。
受信側のプログラムの説明です。
１０行はＲＢ６（ＳＣＫ）とＲＢ４（ＳＤＩ）が入力ですからＴＲＩＳＢに＄ＦＦを設定します（そのほかのビットは入力にしておきます）。
２０行はＲＣ６（ＳＳ）が入力、ＲＣ７（ＳＤＯ）が出力ですから＄７Ｆを設定します（そのほかのビットは入力にしておきます）。
５０行でＣＫＥ＝０を設定します。
６０行でＣＫＰ＝０、スレーブモードに設定します。
８０行〜１６０行は左側のプログラムとほとんど同じですが一部違っているところがあります。
最初は８０行でＳＴＸ（０２）をＳＳＰＢＵＦに書くようにしたのですが正しく送信してくれません。
それでこれは６５行に移動しました。
このことについては後の回で書くことになるかと思います。
それから後ろはマスター側のプログラムと同じです。
プログラムを実行しました。
右側で複数回受信データが表示されていますがこれは繰り返しテストをしたためです。
左側に表示されているプログラムの実行に対応しているのは右側では最後の＞ｒｕｎから下の表示です。
上のプログラムの実行時に観測したＣＰＬＤロジアナの波形です。
ＰＲＯＢＥ０はＲＣ６です。
ＰＲＯＢＥ１はＲＢ６（ＳＣＫ）です。
ＰＲＯＢＥ２はＲＣ７（マスターのＳＤＯ）です。
ＰＲＯＢＥ３はＲＢ４（マスターのＳＤＩ）です。
データはクロックの立ち上がりに同期して変化しています。
ＳＤＯとＳＤＩ（スレーブからのＳＤＯ）はともに同時にクロックに同期して変化しています。
データは最初のＳＴＸ（００００００１０）です。
２番目のデータです。
ＰＲＯＢＥ２は＄４１（０１００００００）です。
ＰＲＯＢＥ３は＄６１（０１１０００００）です。
３番目のデータです。
ＰＲＯＢＥ２とＰＲＯＢＥ３はどちらもＥＴＸ（００００００１１）です。
ＰＩＣ−ＵＳＢＩＯ ｕｓｉｎｇ ＢＡＳＩＣ［第１２７回］
２０２２．１２．１２ｕｐｌｏａｄ
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