PIC18F14K50の基本動作から応用プログラムまでを学びます。

18F26J50には、ECCP (Enhanced Capture/Compare/PWM)が２セット組み込まれています。なお、2つのECCPは同じ構造をしているため、両方に該当する場合はECCPｘと表記しています。関連レジスターも同様に「ｘ」には、1または2の番号が入ります。　ECCP (Enhanced Capture/Compare/PWM)のPWM(Pulse Width Modulation) モードは、分解能10ビットのPWM 信号をタイマー２、または、タイマー４と連携して発生させることができます。PWM 出力モードには、4 種類がありますが、ここでは、 シングルPWMの説明です。

シングルPWMモードの動作

PWMの動作をCCP1とタイマー２の連携で説明しますが、他のCCPやタイマーでも動作自体は同じです。関連するレジスタの名称を読み変えてください。

PWMの繰り返し周期は、タイマーのPR２の設定値で決定し、デューティーサイクルはCCPR1LにDC1B <1:0>の２ビットをあわせた１０ビットの値で決まります。タイマー（TMR2）とPR2の値が一致するとTMR2をリセットします。同時に、PWM出力を”１”にセットし、CCPR1LとDC1B <1:0>の値を、CCPR1Lと内部２ビットレジスタにコピーします。この値が、TMR2の値と一致するとPWM出力を”０”にリセットします。つまり、PR２の設定値の半分の値をCCPR1LとDC1B <1:0>にセットすればデューティー５０％の波形が出力されます。

PWM出力は、PSTR1CONの該当ビットを「１」にすることで、１～４ピンまで増やすことが可能で、さらにそれらの極性を、CCP1M <3:0>で指定することも出来ます。TCLKCONでタイマー２を使用するか、タイマー４を使用するかを指定します。

＊注意＊
PWM 信号を出力するピンは、Peripheral Pin Select (PPS)機能で任意のRPｎピンに指定することができます。CCPx出力に使用する場合には、該当のTRISCのビットを"0"出力に設定し、ANCONｘビットも”１”デジタルにする必要があります。

設定例： CCP1/P1AをRP0（RA0,AN0)に設定する

RPOR0 = 14;              // CCP1/P1A を RP0（RA0,AN0)に設定する
TRISA.bitsTRISA0 = 0;    // RA0 を出力に設定する
ANCON0bits.PCFG0 = 1;    // RA0,AN0 をデジタルに設定する

PWM繰り返し周波数

代表的なクロック周波数と、PWM繰り返し周波数の関係を表に示します。

高低２レベルの優先度を使用するCCP に関連するレジスターを一覧で説明します。

PWMのプログラム例

CCP1とCCP2を使いPWM波形を発生させるプログラムを作成しました。繰り返し周波数は、3.9KHzで固定ですが、デューティーサイクルをVRで可変できます。

＜プログラム＞

//  File name: CCP PWM
//  Description:
//  VRの値で出力するデューティサイクルが変化する
//  CCP1とTimer2で、AN0のAD変換値から波形を発生させ
//    RP3(RB0)のLED0を駆動する。
//  CCP2とTimer4で、AN1のAD変換値から波形を発生させ
//    RP4(RB1)のLED1を駆動する。
//  Notes: 4MHz内部クロック
//        LED0 RC0 RPOR3 = 14;  ECCP1 Timer2 CCP1/P1A
//        LED1 RC1 RPOR4 = 18;  ECCP2 Timer4 CCP2/P2A
//        Pot0 AN0(RA0)
//        Pot1 AN1(RA1)
//    Language: MPLAB xc8
//    Target: PIC18F26J50

#include <xc.h>
#define _XTAL_FREQ 4000000      //　delay_ms(x) のための定義

     #pragma config WDTEN = OFF, PLLDIV = 2, STVREN = ON, XINST = OFF
     #pragma config CPUDIV = OSC1, CP0 = OFF
     #pragma config OSC = INTOSC, T1DIG = OFF
     #pragma config LPT1OSC = OFF, FCMEN = OFF, IESO = OFF
     #pragma config WDTPS = 32768
     #pragma config DSWDTOSC = INTOSCREF, RTCOSC = T1OSCREF
     #pragma config DSBOREN = OFF, DSWDTEN = OFF, DSWDTPS = 8192
     #pragma config IOL1WAY = OFF, MSSP7B_EN = MSK7
     #pragma config WPFP = PAGE_1, WPEND = PAGE_0, WPCFG = OFF
     #pragma config WPDIS = OFF

void main(void){
    OSCCON = 0b01100010;           // 内部クロック4Mhz
    LATB = 0;                      // PortCのすべてのビットを「０」
    TRISB = 0b11110000;            // LEDのポートを出力に設定
// ----- CCPの使用するタイマーを設定 -------------------------------
    TCLKCON = 0x01;                // CCP1はT2と、CCP2はT4と連携
// ----- CCP1の 設定 --------------------------------------------
        RPOR3 = 14;                    // CCP1/P1AをRP3(RB0)に指定
        CCP1CON  = 0b00001100;         // シングルPWM 正論理出力
        PSTR1CON = 0b00000001;         // PWM出力がP1A ピン
        T2CON    = 0b00000100;         // PreS 1/1 PostS 1/1
        PR2      = 0xFF;               // 繰返し周波数3.9KHz
// ----- CCP2の 設定 --------------------------------------------
        RPOR4 = 18;                    // CCP2/P2AをRP4(RB1)に指定
        CCP2CON  = 0b00001100;         //   ↑
        PSTR2CON = 0b00000001;         //   ↑
        T4CON    = 0b00000100;         //   ↑
        PR4      = 0xFF;               // CCP1/T2と同一の設定内容
// ----- ADC初期化 ------------------------------------------------
    ADCON1 = 0b00101100;        // 左詰 クロックFosc/4 12_TAD
    ADCON0 = 0b00000001;        // Vdd-Vss AN0(RA0) ADC_ON

    ANCON0 = 0b00011100;        // AN0,AN1をアナログ入力にする
    ANCON1 = 0b00011111;

    while(1){
        ADCON0 = 0b00000001;    // AN0に接続
        ADCON0bits.GO = 1;      // AD変換開始
        while(ADCON0bits.GO);   // AD変換終了待ち
        CCPR1L = ADRESH;        // AD変換結果をCCP1デューティに

        ADCON0 = 0b00000101;    // AN1に接続
        ADCON0bits.GO = 1;      // AD変換開始
        while(ADCON0bits.GO);   // AD変換終了待ち
        CCPR2L = ADRESH;        // AD変換結果をCC2Pデューティに
        __delay_ms(100);        // 更新間隔
    }
}