浜松マイコン工房 ニュース

今回は、Renesasのマイコン R8C/15 R5F21154SP でエレキー（アマチュア無線用）を作ってみました。
エレキープロジェクト第10ステージとなりました。

今回使用したマイコンは、CQ出版社の「トランジスタ技術 2005年4月号」に付録していたものです。
長い間、本棚の肥しになっていました。



雑誌は既に品切れのようですが
付録マイコン基板の同等品であるMB‐R8CSがサンハヤト社から販売されています。
価格は、¥3,812です。

ポート配置はこちらです。

LED出力 → P11（負論理）
Buzzer出力 → P13（タイマZ波形出力）
Dot入力 → P34（内部プルアップ抵抗）
Dash入力 → P35（内部プルアップ抵抗）
速度調整 → AN8（VR入力）

ソフトウエア機能としては下記を使用しています。

A/Dコンバータ
タイマ(X)割り込み
タイマ(Z)波形出力
ポートの入出力/内臓プルアップ機能

いつも使用している発振器内臓ブザーがなくなったので、手元にあった適当なブザーを使いました。
そのため、タイマZを利用してブザー用のパルス出力を作りました。

また、デバッグには、あえて付属の「M16C R8C FoUSB/UART」を使用してみましたが、意外と使いやすかったです。
ただし、起動時にシリアル通信エラーになりやすいようです。

動作の様子はこちら



コンパイラを含め雑誌付属の開発環境でビルドしました。
ヘッダファイル（レジスタ定義）も雑誌付属のファイルをそのまま使用しています。

今後の公開予定は

Renesas H8/Tiny （HOS-µiTron4.0仕様）を使用したエレキー
Renesas SH-2（Interface付録） を使用したエレキー

ソースコードはこちらです。

//----I/O DESCRIPTION --------------------------------------------------------
//    LED出力        → P11（負論理）
//    Buzzer出力    → P13（タイマZ波形出力）
//    Dot入力        → P34（内部プルアップ抵抗）
//    Dash入力    → P35（内部プルアップ抵抗）
//    速度調整    → AN8（VR入力）
//----------------------------------------------------------------------------
// タイマXインターバルタイマ
//   ※カウントソース：f8=20MHz/8 (400nsec)
//   ※カウンタの設定：PREX=249，TX=199
//   ※タイマXインターバル周期：400nsec×(249+1)×(99+1)＝10ms
//----------------------------------------------------------------------------
// A-D変換8ビットモード
//   ※8ビットモードによるA-D変換結果を変数へ格納
//      単発モード，周波数 f2選択，サンプル＆ホールド有り
//----------------------------------------------------------------------------


#include "sfr_r815.h"                 // R8C/15 SFR定義ファイル

//----------------------------------------------------------------------------
//    Define Code Parameter
//----------------------------------------------------------------------------
#define    PARA_ALL_OFF    0x00
#define    PARA_DOT_ON        0x01
#define    PARA_DOT_OFF    0x02
#define    PARA_DASH_ON    0x03
#define    PARA_DASH_OFF    0x04

#define    LIMIT_VALUE        0x03            // チャタリングフィルタ用

#define    MAX_SPEED        3
#define    MIN_SPEED        15


//----------------------------------------------------------------------------
//    Define User Memory
//----------------------------------------------------------------------------
unsigned int    ParaTime;
unsigned int    ADCData;
unsigned char    Timer100ms;

unsigned char    ParaCode;
unsigned char    CntDotOn;
unsigned char    CntDashOn;

//----------------------------------------------------------------------------
// Sub関数
//----------------------------------------------------------------------------

//----------------------------------------------------------------------------
// ボリューム電圧値
//----------------------------------------------------------------------------
unsigned char volume() {
    unsigned char tmp;

    adst = 1;                     // A-D変換開始
    while(adst == 1);             // A-D変換が終了するまで待つ
   
    tmp = ad & 0x00ff;            // A-D変換結果を保存する
    return tmp;
}

//----------------------------------------------------------------------------
//    LEDを点灯する処理
//----------------------------------------------------------------------------
void LED_ON() {
    p1_1  = 0;                    // ポートP1_1 Lレベル設定
}

//----------------------------------------------------------------------------
//    LEDを消灯する処理
//----------------------------------------------------------------------------
void LED_OFF() {
    p1_1  = 1;                    // ポートP1_1 Hレベル設定
}

//----------------------------------------------------------------------------
//    Buzzer On する処理
//----------------------------------------------------------------------------
void BUZZER_ON() {
    //p1_2  = 1;
    tzocnt= 0;                    // 波形出力 On
}

//----------------------------------------------------------------------------
//    Buzzer Off する処理
//----------------------------------------------------------------------------
void BUZZER_OFF() {
    //p1_2  = 0;
    tzocnt= 1;                    // 波形出力 Off
}

//----------------------------------------------------------------------------
//    Dotポートチェック
//----------------------------------------------------------------------------
char ChkDotPort() {
    if (p3_4 == 0)    return 1;
    return 0;
}

//----------------------------------------------------------------------------
//    Dashポートチェック
//----------------------------------------------------------------------------
char ChkDashPort() {
    if (p3_5 == 0)    return 1;
    return 0;
}

//----------------------------------------------------------------------------
//    Set Output port
//----------------------------------------------------------------------------
void SetOutput()
{
    if ((ParaCode == PARA_DASH_ON) || (ParaCode == PARA_DOT_ON)) {
        LED_ON();
        BUZZER_ON();
    }
    else {
        LED_OFF();
        BUZZER_OFF();
    }
}

//----------------------------------------------------------------------------
//    Check Input port
//----------------------------------------------------------------------------
void ChkInputPort()
{
    // for Dot
    if (ParaCode != PARA_DOT_ON) {
        if (CntDotOn < LIMIT_VALUE) {
            if (ChkDotPort())            //    Dotポートチェック
                CntDotOn ++;
            else
                CntDotOn = 0;
        }
    }
   
    // for Dash
    if (ParaCode != PARA_DASH_ON) {
        if (CntDashOn < LIMIT_VALUE) {
            if (ChkDashPort())            //    Dashポートチェック
                CntDashOn ++;
            else
                CntDashOn = 0;
        }
    }
}

//----------------------------------------------------------------------------
//    Set Parameter Dash
//----------------------------------------------------------------------------
char SetParaDash()
{
    if (CntDashOn >= LIMIT_VALUE) {
        CntDashOn = 0;
        ParaCode = PARA_DASH_ON;
        ParaTime = (ADCData * 3);
        return 1;
    }
    return 0;
}

//----------------------------------------------------------------------------
//    Set Parameter Dot
//----------------------------------------------------------------------------
char SetParaDot()
{
    if (CntDotOn >= LIMIT_VALUE) {
        CntDotOn = 0;
        ParaCode = PARA_DOT_ON;
        ParaTime = ADCData;
        return 1;
    }
    return 0;
}


//----------------------------------------------------------------------------
//    キー処理メイン関数
//----------------------------------------------------------------------------
void key_sequence(void)
{
    unsigned char tmp;
   
    Timer100ms ++;
    if (Timer100ms > 10) {
        Timer100ms = 0x00;

        tmp = volume();
        if (tmp > 0x00) {
            ADCData = 0xff & (tmp >> 2);
            ADCData += MAX_SPEED;
        }
    }

    if (ParaTime != 0) {
        ParaTime --;
        if (ParaTime == 0) {
            if (ParaCode == PARA_DOT_ON) {
                ParaCode = PARA_DOT_OFF;
                ParaTime = ADCData;
            }
            else if (ParaCode == PARA_DASH_ON) {
                ParaCode = PARA_DASH_OFF;
                ParaTime = ADCData;
            }
            else if (ParaCode == PARA_DOT_OFF) {
                if (!SetParaDash())
                    ParaCode = PARA_ALL_OFF;
            }
            else if (ParaCode == PARA_DASH_OFF) {
                if (!SetParaDot())
                    ParaCode = PARA_ALL_OFF;
            }
            else {
                ParaCode = PARA_ALL_OFF;
            }
            SetOutput();
        }
    }

    ChkInputPort();
    if (ParaCode == PARA_ALL_OFF) {
        if (!SetParaDot())
            SetParaDash();
    }
    SetOutput();
}


//----------------------------------------------------------------------------
// メインクロック切替関数
//----------------------------------------------------------------------------
void set_MainCLK(void)
{
    prc0 = 1;                     // プロテクト制御（書き換え許可）
    cm13 = 1;                     // Xin-Xout端子切り替え
    cm05 = 0;                     // Xin-Xoutメインクロック発振
    cm06 = 0;                     // 8分周以外(分周なし)
    asm("nop");                    // 発振の安定待ち
    asm("nop");                    //　   （同上）
    asm("nop");                    //　   （同上）
    asm("nop");                 //　   （同上）
    ocd2 = 0;                     // メインクロック選択
    prc0 = 0;                     // プロテクト制御（書き換え禁止）
}


//----------------------------------------------------------------------------
// 入出力端子初期設定関数
//----------------------------------------------------------------------------
void set_Port(void)
{
    drr1  = 1;                    // ポートP1_1 駆動能力High設定
    drr2  = 1;                    // ポートP1_2 駆動能力High設定
    drr3  = 1;                    // ポートP1_3 駆動能力High設定
    pd1_1 = 1;                    // ポートP1_1 出力モード設定
    pd1_2 = 1;                    // ポートP1_2 出力モード設定
    pd1_3 = 1;                    // ポートP1_2 出力モード設定
    p1_1  = 1;                    // ポートP1_1 Hレベル設定
    p1_2  = 0;                    // ポートP1_2 Lレベル設定
    p1_3  = 0;                    // ポートP1_3 Lレベル設定
    pu07  = 1;                    // ポートP3_4 - 3_7 プルアップ
}


//----------------------------------------------------------------------------
// タイマX タイマモード初期設定関数
//----------------------------------------------------------------------------
void set_timerX(void)
{
    txck0 = 1;                    // カウントソースf8=20MHz/8 (400nsec)
    prex  = 249;                // カウンタの設定
    tx    = 99;                    //   400nsec×(249+1)×(99+1)＝10ms
    ilvl0_txic = 1;                // タイマX割り込み優先レベル(レベル1)
    ir_txic    = 0;                // タイマX割り込み要求フラグクリア
}


//----------------------------------------------------------------------------
// タイマZ タイマモード初期設定関数
//----------------------------------------------------------------------------
void set_timerZ(void)
{
    tzwc  = 1;
    tzmod0= 1;                    // 波形出力モード
    tzmod1= 0;
    tzck0 = 1;                    // カウントソースf8=20MHz/8 (400nsec)
    tzck1 = 0;
    prez  = 49;                    // カウンタの設定
    tzpr  = 0;                    //   400ns×(49+1)×(0+1)＝20ms (50Hz)
    tzocnt= 1;                    // 波形出力 Off
    tzs   = 1;                    // タイマZ開始
}


//----------------------------------------------------------------------------
// タイマX割り込み関数
//----------------------------------------------------------------------------
#pragma interrupt timerX_int (vect=22)
//----------------------------------------------------------------------------
void timerX_int(void)
{
    key_sequence();                // キー処理メイン関数
}


//----------------------------------------------------------------------------
// A-Dコンバータ(8bit)初期設定関数
//----------------------------------------------------------------------------
void set_AD_8bit(void)
{       
    ch0 = 0;                     // アナログ入力端子AN8選択
    ch1 = 0;                    //
    ch2 = 1;                    //
    adgsel0 = 1;                // ポートP1グループ選択
    cks0 = 1;                    // 周波数 f2選択
    bits = 0;                     // 8ビットモード選択
    vcut = 1;                    // Vref接続
    smp  = 1;                    // サンプル＆ホールド有り
}


//----------------------------------------------------------------------------
// メイン関数
//----------------------------------------------------------------------------
void main(void)
{
    set_MainCLK();                // メインクロックの切替
    set_Port();                    // 入出力端子初期設定関数
    set_timerX();                // タイマX タイマモード初期設定
    set_timerZ();                // タイマZ タイマモード初期設定
    set_AD_8bit();                // A-Dコンバータ(8bit)の初期設定

    CntDashOn = 0;                // ユーザメモリの初期化
    CntDotOn = 0;
    ADCData = MAX_SPEED;
    ParaTime = 0;
    ParaCode = PARA_ALL_OFF;

    asm("FSET I");                // 割り込み許可
    txs = 1;                    // タイマXカウント開始

    while(1){                     // 繰り返し(タイマ割込み待ち)
        ;
    }
}