dspic30f3012sample

dsPIC30F3012のサンプルプログラムⅠ         2007.9.29

■動作

　ｄｓPIC30F3012を使って、以下３つの初期設定、テスト動作を行いました。
    ①12ビット　Ａ／Ｄ　ａｄ０，１，２，３，６，７の読み込み。
    ②Ｉ／Ｏ　ＯＮ、ＯＦＦの繰り返し→ＣＰＵの1命令速度を見ることができます。
    ③ＵＡＲＴ（ＳＩＯ　シリアルアイオー、ＲＳ２３２Ｃ）

　開発環境はＰＩＣのサイトから無料でダウンロードできる統合開発環境ＭＰＬＡＢ　Ｖ７．６０とMPLABＩ　C30 Ｃコンパイラで製作しました。ＭＰＬＡＢのインストゥール、使い方、Ｃ３０の仕様などはネット上に多くの例がありますので、それを参考に行なえると思います。書き込み器は電源も供給できるＰＩＣＫｉｔ２を使用しました。

dousa

■回路図

　CN1はＰＩＣＫｉｔ２用のコネクタです。Ｕ４はｄｓＰＩＣ30Ｆ3012のＵ１ＡＴＸ、Ｕ１ＡＲＸをＲＳ２３２Ｃレベルに変換しているＩＣです。発振器は内蔵しているＲＣ発振器の7.37ＭＨｚを使用しています。この発振器はＰＬＬの設定で４倍、８倍、１６倍にして使うこともできます（詳細後述）。周波数精度が-４０℃から１２５℃で最悪１．２３％以内なのでＲＳ２３２Ｃの規格を満足します。

kairozu

■プログラム（抜粋）

/*
   dspic30f3012 test program

   1.ad 0,1,2,3,6,7のサンプリング
   2.i/o　ON,OFF繰り返し
   3.UART（シリアルアイオー）の送受信テスト

   Copyright Beyond the river Inc. 2007.9
*/

① #include "p30F3012.h"
   #include "uart.h"
    #include "adc12.h"

② _FWDT(WDT_OFF);
   _FOSC(CSW_FSCM_OFF & FRC);       //454.6KHz   7.37MHz
//   _FOSC(CSW_FSCM_OFF & FRC_PLL4);   //1.803MHz   29.48MHz
//   _FOSC(CSW_FSCM_OFF & FRC_PLL8);   //3.632MHz   58.96MHz
//   _FOSC(CSW_FSCM_OFF & FRC_PLL16);//7.378MHz   117.92MHz

   char CmdMsg[] = "dsPIC30F2012 SIO通信 TEST";

③   //通信初期設定
   unsigned int UMODEValue = UART_EN & UART_IDLE_CON & UART_ALTRX_ALTTX & UART_DIS_WAKE & UART_DIS_LOOPBACK & UART_DIS_ABAUD & UART_NO_PAR_8BIT & UART_1STOPBIT;
   unsigned int USTAValue = UART_INT_TX_BUF_EMPTY & UART_TX_PIN_NORMAL & UART_TX_ENABLE & UART_INT_RX_CHAR & UART_ADR_DETECT_DIS & UART_RX_OVERRUN_CLEAR;

   //a/d初期設定
④ unsigned int Config1 = ADC_MODULE_ON & ADC_IDLE_CONTINUE & ADC_FORMAT_INTG & ADC_CLK_AUTO & ADC_AUTO_SAMPLING_OFF & ADC_SAMP_OFF;
   unsigned int Config2 = ADC_VREF_AVDD_AVSS & ADC_SCAN_OFF & ADC_SAMPLES_PER_INT_1 & ADC_ALT_BUF_OFF & ADC_ALT_INPUT_OFF;
   unsigned int Config3 = ADC_SAMPLE_TIME_8 & ADC_CONV_CLK_SYSTEM & ADC_CONV_CLK_32Tcy;
   //使用するADポートをここで宣言
    unsigned int ConfigPort = ENABLE_AN0_ANA & ENABLE_AN1_ANA & ENABLE_AN2_ANA & ENABLE_AN3_ANA & ENABLE_AN4_ANA & ENABLE_AN5_ANA & ENABLE_AN6_ANA & ENABLE_AN7_ANA;
    unsigned int ConfigScan = 0x000;

⑤ unsigned int Channel0 = ADC_CH0_POS_SAMPLEA_AN0 & ADC_CH0_NEG_SAMPLEA_NVREF;
   unsigned int Channel1 = ADC_CH0_POS_SAMPLEA_AN1 & ADC_CH0_NEG_SAMPLEA_NVREF;
   unsigned int Channel2 = ADC_CH0_POS_SAMPLEA_AN2 & ADC_CH0_NEG_SAMPLEA_NVREF;
   unsigned int Channel3 = ADC_CH0_POS_SAMPLEA_AN3 & ADC_CH0_NEG_SAMPLEA_NVREF;

   unsigned int Channel6 = ADC_CH0_POS_SAMPLEA_AN6 & ADC_CH0_NEG_SAMPLEA_NVREF;
   unsigned int Channel7 = ADC_CH0_POS_SAMPLEA_AN7 & ADC_CH0_NEG_SAMPLEA_NVREF;

   void char_out1(unsigned short);
   unsigned short char_in1(void);
   void sio_test(void);
   void io_test(void);
   void ad_test(void);
   void ascout1(unsigned char dat);
   unsigned short hexascii(unsigned char dat);
   void wait(unsigned short sdata);

   void main(void)
   {
   unsigned short sdata;

⑥
       /* UART 初期設定 fcy=FRC/4
                   29.48MHz   7.37MHz           BPS       BRG
           9600    　46          11
           19200   23           5
           38400   11           2
           56k       NG          NG
           115k    　3　          NG
       */

     OpenUART1(UMODEValue,USTAValue,2);

⑦      /*
           a/dコンバータ　初期設定

       */

       TRISB = 0xff;   //PB0～PB7入力
      OpenADC12(Config1,Config2,Config3,ConfigPort,ConfigScan);
       SetChanADC12(Channel0);

⑧     putsUART1(CmdMsg);

       sdata = char_in1();
       char_out1(sdata);

       switch(sdata)
       {
           case '0':
           case '1':
　　　　             ad_test();break;
           case '2':
                       io_test();break;
           case '3':
                       sio_test();break;

       }


       while(1)
       {
       //   PORTBbits.RB0 = 1;

       //   PORTBbits.RB0 = 0;
       }
   }

void ad_test(void)
{
unsigned short sdata;
unsigned char cl,ch;

   while(1)
   {
⑨     SetChanADC12(Channel6);
       ADCON1bits.SAMP = 1;
       while(!ADCON1bits.DONE);
       sdata = ReadADC12(0);
       cl = sdata;sdata >>= 8;ch = sdata;
       char_out1('a');
       char_out1('d');
       char_out1('6');
       char_out1('=');
       ascout1(ch);
       ascout1(cl);

       char_out1(' ');
       SetChanADC12(Channel7);
       ADCON1bits.SAMP = 1;
       while(!ADCON1bits.DONE);
       sdata = ReadADC12(0);
       cl = sdata;sdata >>= 8;ch = sdata;
       char_out1('a');
       char_out1('d');
       char_out1('7');
       char_out1('=');
       ascout1(ch);
       ascout1(cl);
       wait(1000);
   }
}

■解説

① #include "p30F3012.h"
   #include "uart.h"
    #include "adc12.h"

    ポートなどをラベル名で使うためにヘッダファイルのインクルードが必要です。uart.hは通信、adc12はA/D用のヘッダです。例えば弊社のH8関連のヘッダとの大きな違いは、ＵＡＲＴ、Ａ／Ｄ等の使い方についてマイクロチップ社がきめ細かくプログラムを記述していますので、自分で書く必要が無いことです。開発はすでにあるものを使いこなすことに時間を割くことになります。ほとんどのペリフェラルについてメーカーがプログラムをヘッダで供給しているので、これを使ってプログラムを書けば品質を平均的に上げることができると思います。思わぬバグの発生が防げることでしょう。デメリットがあるとすれば、せっかくＣ言語でプログラムを書いているのにビットまで名前が付けられているので、移植性が極めて悪いソースになることで、チップメーカーとしては当然のことかも知れません。

② _FWDT(WDT_OFF);
   _FOSC(CSW_FSCM_OFF & FRC);       //454.6KHz   7.37MHz
//   _FOSC(CSW_FSCM_OFF & FRC_PLL4);   //1.803MHz   29.48MHz
//   _FOSC(CSW_FSCM_OFF & FRC_PLL8);   //3.632MHz   58.96MHz
//   _FOSC(CSW_FSCM_OFF & FRC_PLL16);//7.378MHz   117.92MHz

　ここの書き方で、クロック周波数を7.37ＭＨｚから117.92ＭＨｚまで変化させることができます。動作周波数はクロックの１／４です。 →ｄｓＰＩＣは最高１２０ＭＨｚで1命令実行するわけではないので、注意が必要です。消費電流がクロックに応じて5ｍＡから70ｍＡと変化しますので、うまい使い方としては必要とされる仕様に対して最小のクロックを設定することになります。不必要に高いと発熱が大きいですし、製品評価も下がります。サンプルプログラムでは7.37ＭＨｚ、7.37ＭＨｚ/4＝1.84ＭＨｚ（動作クロック）で動作させています。ソフトでクロックを16倍も変えることができるのは結構快感ですね。

③   //通信初期設定
   unsigned int UMODEValue = UART_EN & UART_IDLE_CON & UART_ALTRX_ALTTX & UART_DIS_WAKE & UART_DIS_LOOPBACK & UART_DIS_ABAUD & UART_NO_PAR_8BIT & UART_1STOPBIT;
   unsigned int USTAValue = UART_INT_TX_BUF_EMPTY & UART_TX_PIN_NORMAL & UART_TX_ENABLE & UART_INT_RX_CHAR & UART_ADR_DETECT_DIS & UART_RX_OVERRUN_CLEAR;

　ここで書かれている内容をＯｐｅｎ関数で実行し、動作モードを決めます。ＵＡＲＴの設定です。例えばＵＡＲＴ＿ＥＮはＵＡＲＴイネーブルで使用する、という意味です。それぞれの細かい意味についてはインクルードしているｐ30Ｆ3012．ｈの中に全て書かれていますので、それとハードウエアマニュアルを併せて読めば意味が見えてくると思います。

   //a/d初期設定
④ unsigned int Config1 = ADC_MODULE_ON & ADC_IDLE_CONTINUE & ADC_FORMAT_INTG & ADC_CLK_AUTO & ADC_AUTO_SAMPLING_OFF & ADC_SAMP_OFF;
   unsigned int Config2 = ADC_VREF_AVDD_AVSS & ADC_SCAN_OFF & ADC_SAMPLES_PER_INT_1 & ADC_ALT_BUF_OFF & ADC_ALT_INPUT_OFF;
   unsigned int Config3 = ADC_SAMPLE_TIME_8 & ADC_CONV_CLK_SYSTEM & ADC_CONV_CLK_32Tcy;
   //使用するADポートをここで宣言
    unsigned int ConfigPort = ENABLE_AN0_ANA & ENABLE_AN1_ANA & ENABLE_AN2_ANA & ENABLE_AN3_ANA & ENABLE_AN4_ANA & ENABLE_AN5_ANA & ENABLE_AN6_ANA & ENABLE_AN7_ANA;
    unsigned int ConfigScan = 0x000;

　Ａ／Ｄの設定です。Ａ／Ｄについては基準電源の内部、外部選択、クロック、バッファの使用、不使用等々、細かく設定できます。外部基準電源に設定し、± で基準電源を用意するとＡ／Ｄの±入力が可能です。12ビットの分解能（１/4095）がありますので、そのままデータとして使えると思います。ｄｓＰＩＣ30Ｆ3012はわずか１８ピンですが、８ｃｈの入力を持っています。

⑤ unsigned int Channel0 = ADC_CH0_POS_SAMPLEA_AN0 & ADC_CH0_NEG_SAMPLEA_NVREF;
   unsigned int Channel1 = ADC_CH0_POS_SAMPLEA_AN1 & ADC_CH0_NEG_SAMPLEA_NVREF;
   unsigned int Channel2 = ADC_CH0_POS_SAMPLEA_AN2 & ADC_CH0_NEG_SAMPLEA_NVREF;
   unsigned int Channel3 = ADC_CH0_POS_SAMPLEA_AN3 & ADC_CH0_NEG_SAMPLEA_NVREF;

   unsigned int Channel6 = ADC_CH0_POS_SAMPLEA_AN6 & ADC_CH0_NEG_SAMPLEA_NVREF;
   unsigned int Channel7 = ADC_CH0_POS_SAMPLEA_AN7 & ADC_CH0_NEG_SAMPLEA_NVREF;

　Ａ／Ｄはチャンネルごとに測定する範囲を設定できます。上記設定は各々のチャンネルポートとＧＮＤ間を測定する設定です。

⑥
        /* UART 初期設定 fcy=FRC/4
                   29.48MHz   7.37MHz           BPS       BRG
           9600   　46           11
           19200   23           5
           38400   11           2
           56k       NG         NG
           115k    　3           NG
       */

     OpenUART1(UMODEValue,USTAValue,2);

　ここで、ＵＡＲＴのオープン、各種設定を行っています。ボーレートは「２」ですが7.37ＭＨｚの場合38400ｂｐｓとなります。

⑦      /*
           a/dコンバータ　初期設定

       */

       TRISB = 0xff;   //PB0～PB7入力
　      OpenADC12(Config1,Config2,Config3,ConfigPort,ConfigScan);
       SetChanADC12(Channel0);

　ここでＡ／Ｄのオープン、各種設定を行っています。

⑧   putsUART1(CmdMsg);

       sdata = char_in1();
       char_out1(sdata);

       switch(sdata)
       {
           case '0':
           case '1':
   　　　             ad_test();break;
           case '2':
                       io_test();break;
           case '3':
                       sio_test();break;

       }

char CmdMsg[] = "dsPIC30F2012 SIO通信 TEST";

　をＵＡＲＴで出力しています。確認は弊社フォースライタのＳＩＯモニタを開いて行っています（フォースライタはＦＷＲ３０４８、、、他　なんでもＯＫです）。キーボードで０，１，２，３をクリックするとパソコンからｄｓＰＩＣ３０Ｆ３０１２側に１文字送信されますから、それを受信し、０または１のとき、Ａ／Ｄテスト、２のときＩ／Ｏテスト、３のときＳＩＯテストを実行します。

void ad_test(void)
{
unsigned short sdata;
unsigned char cl,ch;

   while(1)
   {
⑨     SetChanADC12(Channel6);
       ADCON1bits.SAMP = 1;
       while(!ADCON1bits.DONE);
       sdata = ReadADC12(0);
       cl = sdata;sdata >>= 8;ch = sdata;
       char_out1('a');
       char_out1('d');
       char_out1('6');
       char_out1('=');
       ascout1(ch);
       ascout1(cl);

　ａｄ＿ｔｅｓｔが選択されるとチャンネルを設定し、サンプリングを開始します。終了したらデータを取り込みＳＩＯモニタに出力しています。 SetChanADC12(Channel6);ここの赤字を0～7に変えて入力チャンネルを変えます。

■ダウンロード

上記内容の回路図（ｐｄｆ）、ＭＰＬＡＢ用プロジェクトファイル、ソースファイル（LHA圧縮）をダウンロードすることが出来ます。

■参考書

以下の参考書が日本語で書かれていて大変参考になりました。

電子制御・信号処理のためのＤＳＰＩＣ活用ガイドブック　後閑哲也　著　技術評論社　　

■ｄｓPIC30ｆ3012 試作基板とライターPICKit2の接続(動画）

■ｄｓPIC30ｆ3012 サンプルプログラム動作(動画）
事前準備：ダウンロードしたファイルは解凍し、適当なホルダに入れておきます。
画面で行っていること
①PICkit2動作開始。
②ｆｗｒ3048ONE動作開始（VIEW画面を使うだけなので他のｆｗｒでも可）。
③MPLAB動作開始。
④ダウンロードしてきたsample2のWrokSpace　「sample2.mｃw」を開く。
⑤ビルド　オール（ソースを修正していない場合不要です）。
⑥BUILD SUCCEEDED（正常コンパイル）を確認し、そのファイルを削除。
⑦PICkit2　「Inport　HEX」－＞「sample2.hex」読み込み。
⑧「Write」で書き込み。正常書き込みで緑色が出ます。NGは赤です。
⑨VIEW画面クリア。
⑩VDD　PICkit2をクリックし、試作基板に電源を入れています。正常で「dsPIC30ｆ3012、、、」と表示されます。
⑪「１」をクリックしでＡ／Ｄコンバータを選択します。
⑫ＡＤ６，７の値が表示され続けます。

■ｄｓPIC30ｆ3012、ｐｉｃｋｉｔ２のご購入はこちらから可能です