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Ｒ８Ｃ／１５によるクロック分周出力基板

Ｒ８Ｃ／１５によるクロック分周出力基板



最終更新 2005.01.08

全体図


　みなさんももう使われている人もいると思いますが、サンハヤトよりルネサステクノロジのマイコンR8C/15をＤＩＰパッケージ化した「SR8C15CP」が販売されています。R8C/Tinyシリーズは性能・命令も良いですし、Tiny限定の開発環境がルネサスより無償で手に入ることもあり、今後かなり期待できるマイコンです。今回はＤＩＰパッケージであるSR8C15CPを使い、クロックの２０ＭＨｚをタイマＸのパルス出力機能で分周パルス出力をするものを作成してみました。(簡易的な矩形波発生器になります)　今回は、Ｒ８Ｃ側はアセンブラで作っています。


・機能概要

　１．２０ＭＨｚの外部クロックまたは内部オシレータを任意に分周し、パルス出力します。
　　　出力周波数範囲(外部クロック選択時)　　19.0735Hz〜10.0MHz
　　　また、内部のリングオシレータも選択できます。
　２．R8C/15のタイマＸに関する以下の項目が設定できます。
　　　(1)クロックソース選択(TCSSレジスタ f1,f2,f8,fRING)
　　　(2)プリスケーラレジスタ設定(PREXレジスタ 00H〜FFH)
　　　(3)タイマレジスタ設定(TXレジスタ 00H〜FFH)
　　　(4)タイマスタート／ストップ制御(TXMRレジスタ TXSビット)
　３．外部パラレルインターフェースによるデータ渡し
　４．基板サイズ　Ｒ８Ｃ：５３ｍｍ×５０ｍｍ　ＡＶＲ：５０ｍｍ×７６ｍｍ


・ピン機能表

コネクタピン番号SR8C/15対応ピン信号名方向説明書き込み時
１Ｖｃｃ＋５Ｖ電源−外部からの供給電源です電源
２ＶｓｓＧＮＤ−回路のＧＮＤですＧＮＤ
３ＭＯＤＥモード入力ＲＯＭ書き込み時に使用しますＧＮＤとショート
４ＲＥＳＥＴリセット入力Ｒ８Ｃのリセット端子です
５Ｐ３＿３ＭＯＤＥ０入力動作させるモードを決定します
６Ｐ３＿４ＭＯＤＥ１入力動作させるモードを決定します
７Ｐ３＿５ＳＴＳ出力パルス出力ステータス
８Ｐ３＿７ＳＴＲＯＢＥ入力データ確定ストローブＴｘＤ(TTL)を接続
９Ｐ１＿０Ｄ０入力レジスタの値を設定します
１０Ｐ１＿１Ｄ１入力
１１Ｐ１＿２Ｄ２入力
１２Ｐ１＿３Ｄ３入力
１３Ｐ１＿４Ｄ４入力
１４Ｐ１＿５Ｄ５入力
１５Ｐ１＿６Ｄ６入力
１６Ｐ４＿５Ｄ７入力ＲｘＤ(TTL)を接続


・動作

　設定は外部からのパラレルインターフェースで行います。ＳＰＩやＩＩＣでのインターフェースもありますが、とりあえず早く設定できるパラレルインターフェースにしてみました。もちろん単一周波数を出力するだけであれば、Ｃ言語で２３２Ｃインターフェースで作っても良いと思います。最初、波形出力レベルはＬになっています。ＳＴＲＯＢＥ信号の立ち下がりエッジで、データ線の状態がレジスタへと反映されます。クロックソースについては、ビット０，１のみ有効です。

　出力周波数＝クロックソース×１／(２×(プリスケーラ＋１)×(タイマ＋１))

MODE0MODE1動作
ＬＬクロックソースセット
ＨＬプリスケーラセット
ＬＨタイマセット
ＨＨスタート／ストップ


・タイミング図　(ソフトウェアより算出しています。クロック精度などにより、時間が異なる場合があります。)

信号タイミング


・評価用サンプル

　基板とソフトを確認するため、相手をＡＶＲで作ってみました。ＥＩＡ−２３２でＰＣよりコマンドを受け取り、コマンドに応じた設定信号を送ります。

評価基板

コマンドデリミタはLF(0AH),有効時返答:ACK(06H),無効時返答:NAK(15H)
Sスタート/停止
Cxx:0-3,ASCII 0:f1, 1:f8, 2:fRING, 3:f2クロックソース選択
Pxxxx:00H-FFH,ASCIIプリスケーラレジスタセット
Txxxx:00H-FFH,ASCIIタイマレジスタセット
Ix,yy,zzx:クロックソース, yy:プリスケーラ, zz:タイマレジスタパルスセット(一括)


・考察

　ＳＲ８Ｃ／１５で作ってみましたが、やはりパラレルだとピン数がギリギリですね。ＩＩＣやＳＰＩなどでインターフェースしたほうが、使用ピン数としては少なくて済みます。アセンブラを使ってみた感想としては、メモリ間転送ができたり、命令が高機能で高速なので色々な応用が期待できそうです。


・追加情報

2004.01.08　　ＴＸＳをいじった後は、ＴＸＳを読んで変化したことを確認後ほかのタイマＸレジスタを操作しないといけないようです。
　　　　　　　結構、変化に時間がかかるようで、１５０ｎｓ程度間がありましたが変化しなかったみたいです。


ダウンロード
パターン・ソース・図面セットver2005.01.08
Ｒ８Ｃ側回路図(pdf)ver2005.01.08
ＡＶＲ側回路図(pdf)ver2005.01.08


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(c)2005 Junnichi Tomaru