の〜んびり〜

手軽にマイコンを使用する手段として「PIC(ピック)マイコン」は、価格も\100-前後からあり、比較的入手し易い部品の為、広く用いられております。 ところが、初めてマイコンを扱う人にとっては「何から始めれば良いの？」との話をよく聞くことがありますので、以下簡単に説明致します。 PICの原理や応用に関しては、いろいろなホームページで詳細に記載されておりますので、それらを参照願います。 私はPIC使いの達人ではありませんので、導入部だけを説明した「PIC手習い」と致しました。

先ずは−−−−−コストをかけずに簡単に始める為に！

PICとは？	ワンチップ・マイクロコンピューターの1種で、Microchip(マイクロチップ)社と云うアメリカのメーカー製です。小型の8ピンタイプの物から多ピンの物まで各種のシリーズがあり、「ADコンバータ」「コンパレータ」「I2C」「USART」や「DSP」など各種の機能を持ったICが揃っております。 PICに関しては、いろいろなホームページでも説明されておりますので、詳細に関してはそれらを参照下さい。Microchip社のホームページはこちらです。http://microchip.com
準備する物	☆パソコン Windows XP,Windows Vista及びWindows7などのWindows系で動作しているものであればなんでもOKです。但し、PICライターの仕様に合せて「RS232シリアルポート」や「USBポート」が必要です。
	☆開発用ソフト MPLAB　IDEというMicrochip社が無料で提供している総合開発環境ソフトがあります。ホームページからダウンロードできます。
	☆PICライター PICにプログラムを書き込む為の道具です。Microchip社や秋月電子通商などから各種販売されております。また自作の記事もいくつか紹介されております。当然ながら、パソコンとPICライターを接続するデータケーブルが必要です。詳細はこれらライターの仕様書を参照下さい。 簡単なものであれば、\3,000〜\7,000程度で購入できます。
	☆データシート PIC　ICのデータシートが、Microchip社のホームページからダウンロードできます。但し、殆んどが英文資料ですが、一部「PIC16F8x」及び「PIC16F87x」は、日本語のデータ資料が用意されておりますので、いずれかも併せてダウンロードしておく方が分かり易いです。 PIC　ICによって、少しずつ仕様が違うので、必ず使用予定ICのデータシートを準備してください。
	☆PIC　IC 「習うより慣れろ」で、PIC　IC(通常はデバイスと云いますので以降はデバイスと記載します))を取りあえず1ケ用意下さい。本ホームページでは「PIC12F675」を例に致しました。このデバイスは8ピンながら「10ﾋﾞｯﾄADコンバーター」「コンパレーター」「EEPROM」等を有した優れもので、プログラムROMはフラッシュですから、10万回までプログラム書換可能です。

それでは−−−−−手始めに「スイッチを押すとLEDが点灯する」簡単な実験機を作成してみましょう。

MPLAB IDE インストール	Microchip社のホームページ上では、現時点の最新バージョンが「v.8.56」となっておりました。先ず、ここからダウンロードします。 http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=1406&dDocName=en019469&redirects=mplab このページ下方の「MPLAB IDE v.8.56 Full Release Zipped Installation」と記載された箇所をクリックすると「MPLAB_8.56zip」の圧縮ファイルがダウンロードできます。 ダウンロード後、解凍してできるファイルのうち「Install_MPLAB_8_56.exe」をクリックすると、インストールが始まるので、コメントに従ってインストールを続けて下さい。 初期設定では、「C\Program Files\Microchip」フォルダーが作成され、デスクトップ上にも「MPLAB　IDE　v8.56」のアイコンができます。
初めての MPLAB IDE	初めは「プロジェクト設定」を行ないます。MPLAB　IDEのメニューから「Project → Wizard」で「サブウインドウ」が開きます。 以降は各ステップ順に操作を行ないます。
	「Step　One」ではPIC　デバイス名をDevice欄に、これから使用する「PIC12F675」を選択表示します。
	「Step　Two」では使用言語を選択します。「Active　Toolsuite」欄には「Microchip　MPASM　toolsuite」を選択表示します。(ここは初期値でこの様になっているはずです。)
	「Step　Three」では、適当なプロジェクト名をつけます。「TEST01」としますが、フォルダは「Cドライブ上」に設けてください。
	「Step　Four」では、既存のファイルを追加することができますが、今回は何もせずにそのまま「次へ」で「完了」して下さい。
	「TEST01.mcw」と「Output」と表示されたサブフォルダが表示されます。「TEST01.mcw」は6つのフォルダが含まれており、「Output」は空になっています。
	MPLAB　IDEのメニューから「File → New」で新しいサブウインドウ「Untitled」が開きます。ここに以下の「TEST01.ASM」をコピーして、貼り付けて下さい。 「File → Save　as」で「TEST01.ASM」とタイプして保存します。すると「Untitled → TEST01.ASM」と成ります。
	「Project→Add Files to Project」とすると、この「TEST01.ASM」がプロジェクトに追加され、TEST01.mcwウインドウ内のSource Files内に表示されます。これでプログラム完了です。
	マイコンに書き込むデータを作る為「Project → Build All」と操作すると、アセンブル完了です。この結果できあがる「TEST01.hex」をPICライターを使用してPICデバイスに書き込みます。これで、プログラム通りにPICマイコンが動作します。
テスト回路	●電源はDC5Vを使用します。(デバイスは、2.0V〜5.5Vの範囲で動作します) ●SW1はプッシュスイッチを使用します。 ●LED1は適当な物を使用してください。またR1は電流制限抵抗ですから使用するLEDに合わせて適切な値で使用下さい。 　 但し、PICの端子出力は最大25mAですから、絶対にこの値以上に電流を流さないで下さい。デバイスが破損します。 ●C1は動作安定化の為のバイパスコンデンサです。無くても特に問題は生じませんが、使用する事を推奨致します。 ●TP1は、CLKOUT確認用です。適当なテストピンをご使用下さい。
ソースファイル （アッセンブラ用)	;以下プログラムに直接関係の無いコメントなどを記載する場合は、必ず最初にセミコロンをつけます。 ;==================================================== ; PIC12F675　テストプログラム　TEST1.ASM ; Copylight 2009, NES Corp./S.Endo ; Target=PIC12F675, 内部Clock 4MHz(固定), Machine Cycle=1uS ;==================================================== ; PIC12F675のピン配置情報(8Pin) ;********************************************************* ; Pin 1 Vdd(+ 電源) ; 　　2 GP5/T1CKI/OSC1/CLKIN ; 　　3 GP4/AN3/T1G/OSC2/CLKOUT ; 　　4 GP3/MCLR/Vpp ; 　　5 GP2/AN2/T0CKI/INT/COUT ; 　　6 GP1/AN1/CIN-/Vref/ICSPCLK ; 　　7 GP0/AN0/CIN+/ICSPDAT ; 　　8 Vss(- 電源) ; *注意!　１つのピンが幾つかの機能を兼用している。従って何に使用するか指定が必要です。 ;**************************************************************************************************** ; 以下はお決まりの記述です。 ; ラベル(以下の例ではINITやMAIN)は行頭から記述し、それ以外は必ずスペースまたはTABを入れて記述します。 　 LIST P=12F675　　　　　; アッセンブル時にリストファイルを作ります 　 #INCLUDE <P12F675.INC> ; 12F675用定義ファイルを読み込みます ; 以下のCONFIGで動作の為の基本設定を指定します 　 __CONFIG _CP_OFF & _CPD_OFF & _BODEN_OFF & _MCLRE_OFF & _WDT_OFF & _PWRTE_ON & _INTRC_OSC_CLKOUT ;　　　　　S　　　S　S　　　　S S　　　　S　S　　　　　S　S　　　 S S　　　　 S　S(S=スペースを表す) ;　CONFIGの前には、必ずアンダーバーを2つ(__)つける。その後は＆で続ける。各項の間にはスペースを入れる。 ;**************************************************************************************************** ;各文の意味は以下の通りです。 ;_CP_OFF=コードプロテクトを行わない。コードプロテクトすると、プログラムの再書込みができなくなってしまう。 ;_CPD_OFF=内部EEPROMデータプロテクトを行わない。 ;_BORDEN_OFF=ブラウンアウトリセットを行わない。電源電圧4Vでリセットを発生する機能をOFFにした。 ;_MCLRE_OFF=MCLR機能(外部リセット)をオフにする。従って4番ピン=GP3(汎用ポート)として使用する。 ;WDT_OFF=ウォッチドックタイマーをオフにする。 ;PWRTE_ON=パワーアップタイマーをオンにする。 ;INTRC_OSC_CLKOUT=内部クロックを使用し、外部クロック出力する。従って3番ピン=CLKOUT(Fosc/4) ;**************************************************************************************************** ;================================================= ; 変数定義(今回は、未定義) ;================================================= ; ;================================================= ; 今回のポート定義 ;================================================= ; 　ポート名 I/O FUNCTION ; 　GP0 　　I 入力，　ACT=L　とする(NORMAL=H) ; 　GP1 　　O 予備出力 ; 　GP2　　 O 予備出力 ; 　GP3　　 O 予備出力 ;　 GP4　　 O クロック出力　CLKOUT ; 　GP5 　　O LED1出力,　ACT=H　とする(NORMAL=L) ;================================================ ; 以下　プログラム　 ;================================================ 　　ORG　　　 0　　　　　　　;0番地からスタート 　　GOTO　　 INIT　　　　　　;INITへスキップする ; INIT ;ポートほか設定 ------------------------------------- 　　BCF 　　STATUS,RP0　 　 ;ここと次の行で合せて 　　BCF 　　STATUS,RP1　 　 ;BANK0に設定する 　　CLRF 　 GPIO　　　　　 ;先ずポートを全てクリアーしておく 　　MOVLW　 B'00000111' 　　;2ビット表記にした。以下同様 　 MOVWF　 CMCON　　　 　　;コンパレーターは使用せず、全てDIGITAL端子設定にする ;----------------------------------------------------------- 　　BSF 　 STATUS,RP0 　 　 ;BANK 1 を設定(このブロックで設定するSFRレジスタがBANK1にあるから) 　　MOVLW 　B'00000001'　　 ;ポートのI/O設定,出力=0，入力=1 　　MOVWF　 TRISIO 　　 　　;従ってGP0=INPUT, 他=OUTPUT設定にする 　　CLRF 　 ANSEL 　　　　　;ADコンバーターは使用せず、全てDIGITAL　I/Oに設定する 　　CLRF 　 OPTION_REG 　 　;プルアップ設定を有効にする 　　MOVLW　 B'00000001' 　　;"0ﾋﾞｯﾄ"だけ１にして 　　MOVWF　 WPU 　　　　　　;GP0だけプルアップする 　　MOVLW 　B'10000000' 　　; 　　MOVWF 　OSCCAL 　 　　　;OSCのキャリブレーション　センター設定 ;----------------------------------------------------------- 　　BCF 　 STATUS,RP0 　 　 ;BANK 0　に戻す 　　CLRF 　INTCON　　　 　　;全ての割込み禁止 ; ;================================================ ; メイン　プログラム ;================================================ MAIN 　BTFSS　 GPIO,0　　 ;GP0が"L"だったら 　　　 BSF 　　GPIO,5 　　 ;GP5をHにする(LEDが点灯) ;------------------------------------------------ 　　　BTFSC 　 GPIO,0 　　 ;GP0が"H"だったら 　　　BCF 　　 GPIO,5 　　 ;GP5を"L"にする(LEDは消灯) 　　　GOTO 　 MAIN　　　　;MAINに行く ;------------------------------------------------ 　　　END　　　　　　　　 　;最後は必ず"END"で終わります
	同一内容でダウンロード用ファイルを用意しました。右側のファイル名をクリックして下さい。　TEST01.ASM
実験機の結果	動作と確認 PIC12F675デバイスの7番ピン「GP0」は、通常”H"レベルになっています。これは「GP0=プルアップ設定」しているからです。SW1をONすると「GP0=L」となり、SW1がONになっている間、「LED1=点灯」します。 ☆CLKOUT　： PIC12F675デバイスの3番ピンはCLKOUTです。この端子の観測波形は左図の通りです。Fosc(4MHz)/4の出力が出ます。 今回のプログラムは、内部クロックを使用しており、クロックの発振周波数は「OSCCAL」の値によって調整できます。 ちなみに、今回電源電圧5V使用時、OSCCALの値によって、以下の通り発振周波数が変わりました。 最低(00h)=711KHz，中央(80h)=1000KHz，最大(FFh)=1256KHzでした。 尚、TEST01.ASMのCONFIG上で「_INTRC_OSC_CLKOUT」と記述されている部分を「 _INTRC_OSC_NOCLKOUT」と変更すると、この端子からCLKOUTの出力は出なくなり、3番ピンは汎用ポート「GP4」として使用できます。
MPLAB　IDE 使用上の注意！	ASMファイルの行番号表示ON/OFF 「Edit→Properties→'ASM　Filetype'」のタグ上で「Line Number」にチェックを入れると「行番号表示」します。
	ASMファイルの大文字/小文字について MPLAB上では、初期値として「大文字記載」に成っております。従って、ASMファイル上の一部で「小文字」を使用していると、「Project → Build All」のアセンブル上でエラーになってしまいます。 そこで「大文字/小文字」の区別をなくすために、以下の通り設定します。 「Project → Build Options → TEST01.ASM」で新規WIndowが開く。「Generate Command Line」の「Disable case sensivity」にチェックを入れる。これでASMファイル内の大文字/小文字の区別が無くなり、アセンブル時のエラーが出なくなります。
	プロジェクトのディレクトリー 通常「MPLAB　IDE」は、「C:\Program Files\Microchip\MPLAB IDE」にインストールされます。PROJECTは「マイドキュメント」や「デスクトップ」に作成した場合、エラーが発生する事があるので「Cドライブ内に\PIC」等のフォルダーを作成してご使用してください。

これから−−−−−いま少しマイコンらしい動作をさせる。

まだです。