16F88 XC8開発例 - 調歩同期式シリアル通信（AUSARTモジュール）

はじめに

本ページでは，PIC16F88とMPLAB XC8 C Compilerを使用した開発例として，調歩同期式シリアル通信を行う方法を紹介します． 調歩同期式シリアル通信には，PIC16F88に搭載されているAUSARTモジュールを使用しています． 今回はPIC16F88を使用していますが，同様のAUSARTモジュールやUSARTモジュールが搭載されている，PIC12FおよびPIC16Fシリーズでも下記のプログラムを応用可能です．

下記の環境で動作を確認しておりますが，動作を保証するものではありません． 掲載情報は自己責任の上でご利用ください．

通信仕様

通信仕様は下表のとおりです． ターミナルソフトウェアの設定変更を忘れないようにしてください．

回路

回路図

今回はブレッドボード上に回路を組むことにしました． PICkit 2によるICSP (In Circuit Serial Programming)と電源供給を行うことし，回路部品数を必要最低限に抑えています．

USBシリアル変換モジュールを用いて，PICとパソコンとの間で調歩同期式シリアル通信を行います． 事前に，USBシリアル変換モジュールのドライバや，Tera Termなどのターミナルソフトウェアのインストールを完了しておきましょう．

• 回路図（PDFファイル）

回路部品

上記の回路図中で使用している回路部品のリストです． 参考単価は，特に記載がない限り，秋月電子通商で購入した場合のものです．

プログラム

概要

このプログラムはMPLAB XC8 C Compiler向けです．Cコンパイラの種類にご注意ください． プログラムの作成にあたり，下記のWebページを参考にしました．

• HI-TECH Cコンパイラの使い方 - printf文の使い方

回路の電源を投入すると，パソコンのターミナルソフトウェア上に，PICから受信した「Press a key:」という文字列が表示されます． パソコンのキーボードの英数字キーを押下すると，ターミナルソフトウェア上に「Echo: 」に続いて1文字ずつ文字が表示されます． また，文字のキャラクタコードの最下位bitに応じて，回路のLEDが点滅します．

main.c

下記はソースファイル「main.c」です．

#include <xc.h>
#include <stdio.h>

#include "uart.h"

// 16F88
// CONFIG1
#pragma config FOSC = HS
#pragma config WDTE = OFF
#pragma config PWRTE = ON
#pragma config MCLRE = ON
#pragma config BOREN = ON
#pragma config LVP = OFF
#pragma config CPD = OFF
#pragma config WRT = OFF
#pragma config CCPMX = RB3
#pragma config CP = OFF

// CONFIG2
#pragma config FCMEN = OFF
#pragma config IESO = OFF

void main(void)
{
    char work;

    PORTA = 0x00;       // PORTAを初期化
    PORTB = 0x00;       // PORTBを初期化

    TRISA = 0b00000000; // PORTAの入出力設定
    TRISB = 0b00000100; // PORTBの入出力設定

    initUART();         // 調歩同期式シリアル通信設定
    
    printf("Press a key:\r\n");
    while (1) {
        work = getch();
        printf("Echo: %c\r\n", work);
        PORTB = work & 0x01;
    }
}

uart.h

下記はヘッダファイル「uart.h」です．

#ifndef __UART_H__
#define __UART_H__

#ifndef _XTAL_FREQ
#define _XTAL_FREQ 20000000 // 20MHz
#endif

#define BAUDRATE 9600   // 9.6kbps
#define TX9_RX9_BIT 0   // 0: 8bit, 1: 9bit
#define BRGH_BIT 1      // 0: 低速サンプル指定, 1: 高速サンプル指定

#if TX9_RX9_BIT == 1
#define TX9_RX9_DATA 0x40
#else
#define TX9_RX9_DATA 0x00
#endif

#if BRGH_BIT == 1
#define BRGH_DATA 0x04
#define SPBRG_DATA ((unsigned char)(((_XTAL_FREQ / 16) / BAUDRATE) - 1))
#else
#define BRGH_DATA 0x00
#define SPBRG_DATA ((unsigned char)(((_XTAL_FREQ / 64) / BAUDRATE) - 1))
#endif

// プロトタイプ宣言
void initUART();
void putch(unsigned char byte);
unsigned char getch();
unsigned char getche();

#endif  // __UART_H__

uart.c

下記はソースファイル「uart.c」です．

#include <xc.h>
#include <stdio.h>

#include "uart.h"

void initUART()
{
    SPBRG = SPBRG_DATA;
    TXSTA = (TX9_RX9_DATA | BRGH_DATA | 0x20);
    RCSTA = (TX9_RX9_DATA | 0x90);
}

void putch(unsigned char byte)
{
    while (!TXIF) {
    }
    TXREG = byte;
}

unsigned char getch()
{
    while (!RCIF) {
    }

    return RCREG;
}

unsigned char getche()
{
    unsigned char c;

    c = getch();
    putch(c);

    return c;
}

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