PIC16F18346の基本動作から応用プログラムまでを学びます。
PIC用のコンパイラであるXC8にも、標準文字出力関数である printf が標準で装備されています。標準文字出力関数のうち特に有益な関数は printf でしょう。整数値を自由に構成（フォーマット）して出力することが可能です。XC8の場合、この関数の初期設定は、UARTによる出力に指定されていますから、シリアルデータの出力にはそのまま使用することが可能です。 PIC回路で最も頻繁に使用するLCD表示で printf を利用可能にするには、今までのプログラムに以下を追加する必要があります。
これで、標準出力チャネルはユーザー出力（LCD)に変更されます。
printf で使用れることの多いフォーマット例は、「その他ーLCD表示にprintf」 に書いておきます。
＊注意＊
SCL SDAの２ピンで通信を行いますが、これらは、PPSでどのピンを使用するかを指定できます。これらは双方向で使うため、ピンはオープンドレイン回路にし、TRISレジスタは入力モードに設定する必要があります。
以下に printf の使用例を示します。
| 使用例 | 表示結果 | 説明 |
|---|---|---|
| printf("%d",123); | 123 | 10進表示 |
| printf("%X",123); | 7B | 16進大文字表示 %x は小文字表示 |
| printf("%4X",123); | 7B | 桁数指定 数値の前に2つスペースが入る |
| char num = 0x3B; printf("%04X",num); |
003B | 16進4桁 変数を指定する 桁数指定のまえにゼロを付加するとゼロ詰めになる |
| printf("LCD test"); | LCD test | 文字列を表示 |
| char str[] = "LCD test"; printf(str); |
LCD test | 文字列の配列変数を表示 |
| char num = 0xA7; printf("out=%04X",num); |
out=00A7 | 文字列"out="と変数を表示 |
| char num = 0xA7; char str[] = "IN"; printf("%s=%04X",str,num); |
IN=00A7 | 文字列配列と数値変数、及び 直接指定文字 "=" を組み合わせて表示 |
＜回路図＞
I2Cを利用したLCD表示器（LCD-AQM0802A）を使用するプログラムです。main.c を短くするために、LCD関連は、i2cLCD.h, i2cLCD.c に分離してあります。
＜プログラム＞
main.c
/*************************************
* File: main.c
* データをLCDに表示する。
* 秋月(ACM1602NI)I2C LCD表示器を使用
* 1MHz (内部クロック）
* RB4 SDA
* RB6 SCL
* PIC16F18346 MPLAB XC8 v2.10
* Created on May 22, 2020, 2:37 PM
**************************************/
#include <xc.h>
#include <stdio.h>
#include "i2cLCD.h"
#define _XTAL_FREQ 1000000 // delay_ms(x) のための定義
#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() {
char num=30;
char ch[]="abcd";
i2c_MasterInit(100000);
LCD_int(); // LCDを初期化
printf("%04X",num); // 上段に追記
LCD_posyx(1,1); // 下段にカーソル移動
printf("[%s]",ch); // 下段に追記
while(1);
}
LCDi2c.h
/************************************* * File: i2cLCD.h * データをLCDに表示する。 * 秋月(ACM1602NI)I2C LCD表示器を使用 * 1MHz (内部クロック） * RB4 SDA * RB6 SCL * PIC16F18346 MPLAB XC8 v2.10 * Created on May 22, 2020, 2:37 PM **************************************/ //********************************************************************* // 調整用定数 //********************************************************************* #define CONTRAST 0x28 // for 3.3V // #define CONTRAST 0x18 // for 5.0V #define _XTAL_FREQ 1000000 // delay_ms(x) のための定義 // -------------- I2C関連定義 ---------------------------- // 各シーケンスの終了を待って復帰 // I2C特殊 condition #define i2c_Idle() while((SSP1CON2&0x1F)|(SSP1STATbits.R_nW)) #define i2c_Start() SSP1CON2bits.SEN=1;while(SSP1CON2bits.SEN) #define i2c_Stop() SSP1CON2bits.PEN=1;while(SSP1CON2bits.PEN) void i2c_MasterInit(const unsigned long baud); char i2c_Write(char data); // -------------- LCD関連定義 ---------------------------- void i2cByteWrite(char, char, char); void i2cTxData(char); void LCD_dat(char); void LCD_cmd(char); void LCD_clr(void); void LCD_posyx(char,char); void LCD_int(void); void LCD_str(char *);
LCDi2c.c
// file: i2cLCD.c
#include <xc.h>
#include "i2cLCD.h"
#include <stdio.h>
//******************************************************
// LCD で printf関数が使用できるようにするため putch を設定する
//******************************************************
void putch(char data) {
LCD_dat(data); // LCD への一文字表示関数
}
//********************************************************************
// I2C 関連
//********************************************************************
void i2c_MasterInit(const unsigned long baud){
// pin設定 ------------------------------------------------
TRISB4 = 1; // RB4を入力
TRISB6 = 1; // RB6を入力
ANSB4 = 0; // RB4をデジタル
ANSB6 = 0; // RB6をデジタル
ODCB4 = 1; // RB4をオープンドレイン
ODCB6 = 1; // RB6をオープンドレイン
// PPS設定 -----------------------------------------------
SSP1CLKPPS = 0x0E; // RB6をCLK入力に指定
RB6PPS = 24; // RB6をCLK出力に指定
SSP1DATPPS = 0x0C; // RB4をDATに入力指定
RB4PPS = 25; // RB4をDAT出力に指定
// SSP1設定 -----------------------------------------------
SSP1STAT = 0b10000000; // スルーレート制御はOff
SSP1ADD = (_XTAL_FREQ/(4*baud))-1; // SSP1ADD = 0x77;
SSP1CON1 = 0b00101000; // I2C Master modeにする
}
char i2c_Write(char data){
SSP1BUF = data; // データセット
PIR1bits.SSP1IF = 0; // 終了フラグクリア
while(!PIR1bits.SSP1IF); // 送信終了待ち
return SSP1CON2bits.ACKSTAT; // ACKなら「0」で復帰
} // NACKは「1」で復帰
//-------- ByteI2C送信
void i2cByteWrite(char addr, char cont, char data){
i2c_Idle(); // Bus アイドル確認
i2c_Start(); // Start bit送信
i2c_Write(addr); // アドレス送信
i2c_Write(cont); // 制御コード送信
i2c_Write(data); // データ送信
i2c_Stop(); // Stop bit送信
}
//********************************************************************
// LCD 関連
//********************************************************************
//-------- １文字表示
void LCD_dat(char chr){
i2cByteWrite(0x7C, 0x40, chr);
__delay_us(50); // 50μsec
}
//-------- コマンド出力
void LCD_cmd(char cmd){
i2cByteWrite(0x7C, 0x00, cmd);
if(cmd & 0xFC) // 上位６ビットに１がある命令
__delay_us(50); // 50usec
else
__delay_ms(2); // 2msec ClearおよびHomeコマンド
}
//-------- 全消去
void LCD_clr(void){
LCD_cmd(0x01); //Clearコマンド出力
}
//-------- カーソル位置指定
void LCD_posyx(char ypos, char xpos){
unsigned char pcode;
switch(ypos & 0x03){
case 0: pcode=0x80;break;
case 1: pcode=0xC0;break;
}
LCD_cmd(pcode += xpos);
}
//-------- 初期化
void LCD_int(void){
__delay_ms(100);
LCD_cmd(0x38); // 8bit 2行 表示命令モード
LCD_cmd(0x39); // 8bit 2行 拡張命令モード
LCD_cmd(0x14); // OSC BIAS 設定1/5
// コントラスト設定
LCD_cmd(0x70 + (CONTRAST & 0x0F));
LCD_cmd(0x5C + (CONTRAST >> 4));
LCD_cmd(0x6B); // Ffollwer
__delay_ms(100);
__delay_ms(100);
LCD_cmd(0x38); // 表示命令モード
LCD_cmd(0x0C); // Display On
LCD_cmd(0x01); // Clear Display
}
//-------- 文字列出力
void LCD_str(char *str){
while(*str) //文字列の終わり(00)まで継続
LCD_dat(*str++); //文字出力しポインタ＋１
}