PIC16F18346の基本動作から応用プログラムまでを学びます。

2020-05-19

16F18346 には、CONFIGURABLE LOGIC CELL (CLC)が4組あり、デバイス内部の周辺モジュールの出力や、pin入力信号を自由に組み合わせ、再び周辺モジュールの入力や、pinに信号を出力できます。どこからの信号をどのように組み合わせ、どこに出力するかは、各モジュールごとに、10本のレジスタで決定します。
CLCを利用することで、今までソフトウエアで対応していた動作をハードウエアで実剣することが可能になります。ソフトウエアの負担が軽くなるだけでなく、今までは不可能だった機能をPICだけで実現することが可能になります。
CLCは利用価値の高い周辺モジュールです。

CLCに関連するレジスター一覧を下表に示します。

＊注意＊
CLC出力とCLCpin入力は、PPS機能でピンを指定します。PPS指定例を示します。

PPS機能で、入出力pinを指定
CLCIN1PPS = 0x00;	// 信号源入力 1 を RA0 に指定
RC0PPS = 0x04;	// CLC1OUT を RC0 に出力

入力信号を処理するロジック回路には、以下の8種類があり、コントロールレジスター(CLCxCON)で選ぶことができます。

Configurable Logic Cell Functional Mode   LCxMODE<2:0>
AND-OR <000>	OR-XOR <001>	4input AND <010>	S-R Latch <011>
1-Input D Flip-Flop with S and R <100>	2-Input D Flip-Flop with R <101>	J-K Flip-Flop with R <110>	1-Input Transparent Latch with S and R <111>

CLCのプログラム例

「SWでLEDをOn/Off」は、通常ソフトウェアでSWの接続されている端子を常時監視し、SWが押されるとLEDが接続された端子の電圧をHiにします。しかし、CLC機能の設定さえしておけば、PIC コアは、LED点滅のための命令ルーチンを実行することなく、独立したハードウエアだけで「SWでLEDをOn/Off」を実現できます。
MCCの CLC module を使い、Push SW ボタンを押すとLED D4 を点灯させるプログラムです。CLCに関わるレジスターの値は、MCCのGUIを利用して決定しました。しかしMCCを利用すると、丁寧なコメントや使用しない関数も自動作成するため、プログラム全体の見通しが悪くなります。ここでは、MCCで決定したレジスター関連の命令を抜き出して必要な部分だけを利用しています。

＜回路図＞

PPS機能の設定で
　・pin RC4 を CLCIN0 入力
　・pin RA5 を CLC1OUT 出力に、指定します。
これらのピンは Push SW S1 と LED D4 に接続されています。プログラムの確認は、Curiosity ボードにPIC16F18346を挿して行いました。

＜プログラム＞

/*********************************************
* File: CLC sample
* System ClockはConfigで内部１MHzに設定
* CLCのAND-ORで、PushSW入力を反転しLEDに接続する
* CLC入出力はPPSでピン指定する
* PIC16F18346
* Created on may 22, 2020
**********************************************/

#include <xc.h>

#pragma config FEXTOSC = OFF,RSTOSC = HFINT1  // HFINTOSC (1MHz)
#pragma config CLKOUTEN = OFF,CSWEN = OFF,FCMEN = OFF
#pragma config MCLRE = ON,PWRTE = OFF,WDTE = OFF,LPBOREN = OFF
#pragma config BOREN = OFF,BORV = LOW,PPS1WAY = OFF,STVREN = ON
#pragma config DEBUG = OFF
#pragma config WRT = OFF,LVP = ON,CP = OFF,CPD = OFF

void main(void){
TRISA5 = 0;     // LED RA5 出力設定
ANSC4  = 0;     // SW  RC4 デジタル設定

// PPS 初期化 **************************************
// pin RC4 (PushSW) を CLCIN0  入力に指定
// pin RA5 (LED D4) を CLC1OUT 出力に指定
// *************************************************
CLCIN0PPS = 0x14;   // RC4 -> CLCIN0
RA5PPS    = 0x04;   // CLC1OUT -> RA5

// CLC1 初期化 **************************************
// AND-OR を使用
//   入力は、CLCIN0PPS でPushSWを指定
//   CLC1出力を反転したものをLEDに接続
// *************************************************
CLC1POL  = 0x82;    // モジュール、Gate2出力反転 他はそのまま
CLC1SEL0 = 0x00;    // 信号源1 CLCIN0PPS
CLC1SEL1 = 0x00;    // 信号源2 CLCIN0PPS
CLC1SEL2 = 0x00;    // 信号源3 CLCIN0PPS
CLC1SEL3 = 0x00;    // 信号源4 CLCIN0PPS
CLC1GLS0 = 0x02;    // Gate1 Data1T ON 他はOFF
CLC1GLS1 = 0x00;    // Gate2 全入力OFF
CLC1GLS2 = 0x00;    // Gate3 全入力OFF
CLC1GLS3 = 0x00;    // Gate4 全入力OFF
CLC1CON = 0x80;     // LC1 ON 割込OFF AND-OR

while (1) {}
}