PIC16F886--I2C--MCP23017 アセンブラ
MCP23017 はMicroChip社のIO-Expanderです
8+8bitのI/Oを持ちI2Cで制御します
アドレスを変えることで合計８個並列に並べる事が出来ます
１個辺り16bitですから128の入出力が出来ます
然かも秋月電子では1個
￥110で
8bitのIO-Expander PCF8574、1個
￥130より安いです
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GPIO(GPA/GPB)はそれぞれ1bit単位でin/outの設定が可能です
out に設定した場合、Hi / Low 両方共 25mA の電流値が担保されています
但し負荷を接続する場合は注意しなければなりません、下記
VSS を基準としたその他全てのピンの電圧(VDD は除く) ..........................
.........................-0.6 ～ (VDD + 0.6） V
とデータシートに書かれていますので例えばDC24Vリレー等を直接
ドライブすることは出来ません、平たく言うと VSS～VDD間で使え
という事ですね、通常のC-MOS-TTLと同等と考えれば良さそうです
各in/outの内部には100KΩのプルアップ抵抗が用意されていて
GPPUレジスタを"1"にセットするとプルアップ有効と成ります
但し入力として設定した時に限りプルアップは使えます
デフォルト(電源ON後)では無効にセットされます
その他にもビット反転機能も備えていて入力に設定した場合
IPOLレジスタを"1"にすると反転します
今回も泥臭い乍らアセンブラで作りました
回路はシンプルです少しの外付けで完成します
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緑色のLEDは出力、INTA / INTB です、ここでは使用していませんが
とても柔軟に設定出来る様に成っていて読んでいるととても奥が深く
様々な要求から生まれたのだろうと感じ取れます
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ホスト側はPIC16F886です
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先ずは動画です
MCP23017 の GPIO-GPAを出力に設定
出力に対して0x00→0x01→0x02・・・0xFF→0x00→・・・
を繰り返しているだけのLチカです
また GPIO-GPBを入力として読み込んだデータを
ホスト側PIC16F886のPORTBに出力しLEDでモニタします
仕事としては無意味ですが、まぁやらないより益しという事で・・・
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回路図、MCP23017基板
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回路図、PIC16F886基板
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データの詳細です、もっと詳しくはデータブックをダウンロード
してご確認下さい
スレーブアドレス、0x40(A0=A1=A3=0V)
GPA制御アドレス、0x00(IODIRA)
GPB制御アドレス、0x01(IODIRB)
GPA出力アドレス、0x12(GPIOA) 又は 0x14(OLATA) どっちでも出ます
GPB入力アドレス、0x13(GPIOB)
先ずはGPA制御アドレス、0x00(IODIRA)を出力に設定します
スタート→スレーブアドレス0x40→ACK→制御レジスタ0x00(IODIRA)→
ACK→0x00(全出力)→ACK→ストップ
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次ぎはGPB制御アドレス、0x01(IODIRB)を全入力に設定します
これは実はやらなくても良いのです、理由は電源投入後、自動的に入力
設定に成るからです、デフォルトは全入力だという事です、が、敢えて
実験のためにイニシャライズしてます
スタート→スレーブアドレス0x40→ACK→制御レジスタ0x01(IODIRB)→
ACK→0xFF(全入力)→ACK→ストップ
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次ぎは実際にGPAにデータ出力します
GPA出力アドレス、0x12(GPIOA) 又は 0x14(OLATA) どっちでも出ます
スタート→スレーブアドレス0x40→ACK→GPAレジスタ0x14(OLATA)→ACK→
連続データ0x00～0xFF(繰り返し)→ACK→ストップ→LOOP
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次ぎはGPBからのデータ入力を読み出します
GPB入力アドレス、0x13(GPIOB)
スタート→スレーブアドレス0x40→ACK→GPBレジスタ0x13(GPIOB)→ACK→
リスタート→スレーブアドレス0x41(READ)→ACK→読み出しデータ→NACK→ストップ→LOOP
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動画です
I2CのSCL / SDA の波形です、次のような流れです
GPAに出力 → GPBを読み込む → PIC16F886-PORTBのLEDでモニタ
これを繰り返しています
0x40→0x14→出力DATA 続いて 0x40→0x13→0x41→入力DATA
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ACKですがデータシートでは抽象的に「このタイミングですよ」
みたいに波形が書かれているだけですよね、それは真実だし
そうでなければならないのは判るんですが実験していると
ちゃんとACK返ってきているのか、特に色々なデバイスが
I2C-BUSラインにぶら下がって居ると何か決定的な手掛かりが
欲しくなるのです、そういう時は矢張りオシロスコープが
一番です、詰まりデジタル的なロジックは判っていても
実際のアナログ的な部分を確認するためには必須ですよね
実際の波形を視てみましょう
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この電圧軸だとACKらしき足跡が見えませんが、電圧軸を拡大すると
視えて来ます、そうそう、これがACKの足跡なのです
特に双方向 BUS BUFFER 等の回路を設計する際にはこの足跡が
大変重要性を帯びてきます
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