レジスターの設定

レジスターを使って、PIC16F1827をPICA Tower(ピカタワー)として動作させるための具体的な設定を行います。この記事では、オシレーター(発振回路)の周波数に関するレジスターを解説します。

「4-11.コンフィギュレーションビットの設定」では、PICマイコン(PIC16F1827)の環境設定を行いました。次に、レジスターを使って、動作に必要となる具体的な設定を行います。

レジスターとは

レジスターとは、PICマイコンの機能や、その動作モードを詳しく設定する8ビット長の特別な変数で、あらかじめメモリー領域の決められた場所に割り当てられています。PIC16F1827のデーターシートでは、27ページから35ページまでの、9ページにわたって、レジスターのメモリー領域が掲載されています。以下は、その一部です。Name欄がレジスター名です。

とても多くのレジスターが定義されていることがわかります。これらのレジスターの中から必要なものを選択して、PICA Tower(ピカタワー)として動作させるための具体的な設定を行います。必要な設定は、次の二つです。

「4-11.コンフィギュレーションビットの設定」で、オシレーターのモードを次のように設定しました。

#pragma config FOSC = INTOSC

これは、PICマイコンの動作には欠かせないオシレーターのモードを「内部オシレーター:CLKIN端子はI/Oとして機能する」に設定するものです。さらに、レジスターを使って、内部オシレーターの具体的な周波数などを設定します。オシレーターに関するレジスターは、データシートの65ページ～67ページに記載されています。

オシレーターに関するレジスターは、次の三つです。

このうち、OSCSTAT(オシレーター状態レジスター)は、状態を確認するための読み出し専用のレジスターなので、ここでは対象外となります。残りのOSCCON(オシレーター制御レジスター)・OSCTUNE(オシレーター調整レジスター)を設定します。

OSCCONレジスターは、オシレーター制御レジスターと呼ばれ、オシレーターの周波数を設定します。では、OSCCONレジスターを詳しく見てみましょう。

SCS(bit 0-1)/System Clock Select bits

SCSは、使用するオシレーターを選択するビット(System Clock Select bits)です。

コンフィギュレーションビットFOSCによって指定した内部オシレーター(INTOSC)を使用するので「00」となります。

IRCF(bit 3-6)/Internal Oscillator Frequency Select bits

IRCFは、内部オシレーターを使用する場合の、周波数を選択するビット(Internal Oscillator Frequency Select bits)です。

初期値の500 kHz MFを使用するので「0111」となります。周波数の後ろに付いているLF・MF・HFは、周波数の発生源となる内部オシレーターを表しています。

SPLLEN(bit 7)/Software PLL Enable bit

SPLLENは、クロックの周波数を4倍にする「4倍クロックモード」を使用するかどうかをプログラムによって設定するビット(Software PLL Enable bit)です。コンフィギュレーションビットPLLENによって有効(1)になっている場合は、以下の設定は無視されます。

「4倍クロックモード」は使用しないので「0」となります。

以上で、OSCCONレジスターの各ビットの値が決まりました。これらの値から、OSCCONレジスターの値は「00111000」となります。bit 2は、未使用のため「0」とします。

プログラム中で、OSCCONレジスターに値をセットするには、先頭に2進数を表す「0b」を付加して「0b00111000」とします。また、先頭に「0x」を付加して、16進数で表すこともできます。10進数で書くこともできますが、後から設定値がわかりにくいため、おすすめしません。

OSCCON = 0b00111000

OSCCON = 0x38

次は、OSCTUNEレジスターです。OSCTUNEレジスターは、オシレーター調整レジスターと呼ばれ、オシレーターの周波数を微調整することができます。では、OSCTUNEレジスターを詳しく見てみましょう。

TUN(bit 0-5)/Frequency Tuning bits

TUNは、オシレーターの周波数を微調整するためのビット(Frequency Tuning bits)です。この設定は、HFINTOSC(HF)・MFINTOSC(MF)によって発生する周波数に影響します。LFINTOSC(LF)には影響を与えません。

PICA Tower(ピカタワー)の回路には、周波数の微調整は必要ないので、工場で校正済みの周波数である「000000」とします。

上位2ビットは、未使用のため、OSCTUNEレジスターの値は「00000000」となります。2進数・16進数で表すと次のようになります。また、0の場合、10進数で書くとプログラムがすっきりします。0なので、後から設定値がわかりづらいと言うこともありませんね。

OSCTUNE = 0b00000000

OSCTUNE = 0x00

OSCTUNE = 0

以上が、オシレーター(発振回路)の周波数に関するレジスターの設定です。次回は、端子への機能の割り当てと動作モードに関するレジスターです。

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