mes2 on AKI-H8/3069LAN KIT(20MHz) で Web I/O　【マイコンI/O編】

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【実践編】
2007/08/02

　H8/3069F LANボードを利用して、Web I/Oを作成するにあたり、マイコンのポート操作が出来るようにしておきます。

1. H8/3069Fについて

　ルネサステクノロジのマイコンです。もとは日立ね。H8/300Hシリーズに属しますが、最近では H8/3069R に変わっており、 H8/3069Fの情報は見つけることができません。でもWebで探せばあると思うし、CD-ROMにハードウェアマニュアルは同梱されています。

H8/3069Fの特徴

bit	内部32bit
フラッシュROM	512KB
RAM	16KB
動作モード	1～5,7
最大動作周波数	25MHz
汎用レジスタ	16bit×16本
アドレス空間	16MB
I/Oポート	入出力70本, 入力9本
パッケージ	100pin QFP,TQFP
フラッシュ書き換え	最低100回

　フラッシュ書き込みが 5Vの単一電源でいいってのが楽ですね。H8/3048FでDC12Vが別途必要だったことを思うとありがたいです。
　フラッシュへの書き込み回数の制限が気になる方は、mesを搭載すれば、プログラム(elf)をRAMへ転送してプログラム実行出来ますので安心です。もちろん、電源OFFしたら消えますけど(^^;

2. ポート概要

AKI H8/3069F LANボードで使用可能なポートは?

H8/3069Fのポート一覧(モード5)

Port	bit	I/O	LANボードでの用途
P1	0	I/O	アドレスバスA0
	1	I/O	アドレスバスA1
	2	I/O	アドレスバスA2
	3	I/O	アドレスバスA3
	4	I/O	アドレスバスA4
	5	I/O	アドレスバスA5
	6	I/O	アドレスバスA6
	7	I/O	アドレスバスA7
P2	0	I/O	アドレスバスA8
	1	I/O	アドレスバスA9
	2	I/O	アドレスバスA10
	3	I	使用可能[CN2-32]
	4	I	使用可能[CN2-33]
	5	I	使用可能[CN2-34]
	6	I	使用可能[CN2-35]
	7	I	使用可能[CN2-36]
P3	0	I/O	データバスD8
	1	I/O	データバスD9
	2	I/O	データバスD10
	3	I/O	データバスD11
	4	I/O	データバスD12
	5	I/O	データバスD13
	6	I/O	データバスD14
	7	I/O	データバスD15
P4	0	I/O	使用可能[CN2-5]
	1	I/O	使用可能[CN2-6]
	2	I/O	使用可能[CN2-7]
	3	I/O	使用可能[CN2-8]
	4	I/O	使用可能[CN2-9]
	5	I/O	使用可能[CN2-10]
	6	I/O	使用可能[CN2-11]
	7	I/O	使用可能[CN2-12]
P5	0	I	使用可能[CN2-37]
	1	I	使用可能[CN2-38]
	2	I	使用可能[CN2-39]
	3	I	使用可能[CN2-40]
	4	-	(not exist)
	5	-	(not exist)
	6	-	(not exist)
	7	-	(not exist)
P6	0	I/O	EEPROM SDA(IC4)
	1	I/O	EEPROM SCL(IC4)
	2	I/O	EEPROM A1(IC4)
	3	I/O	!AS
	4	I/O	!WE
	5	I/O	!HWR
	6	I/O	!LWR
	7	I/O	使用可能[CN1-4]
P7	0	I	使用可能[CN1-12]
	1	I	使用可能[CN1-13]
	2	I	使用可能[CN1-14]
	3	I	使用可能[CN1-15]
	4	I	使用可能[CN1-16]
	5	I	使用可能[CN1-17]
	6	I/O	使用可能[CN1-18]
	7	I/O	使用可能[CN1-19]
P8	0	I/O	使用可能[CN1-20]
	1	I	使用可能[CN1-21]
	2	I/O	DRAMのRAS
	3	I/O	RTL80109ASのSA6
	4	I	使用可能[CN1-24]
	5	-	(not exist)
	6	-	(not exist)
	7	-	(not exist)
P9	0	I/O	TxD0
	1	I/O	TxD1
	2	I/O	RxD0
	3	I/O	RxD1
	4	I/O	使用可能[CN2-3]
	5	I	RTL8019ASの100pin
	6	-	(not exist)
	7	-	(not exist)
PA	0	I/O	使用可能[CN1-25]
	1	I/O	使用可能[CN1-26]
	2	I/O	使用可能[CN1-27]
	3	I/O	使用可能[CN1-28]
	4	I/O	使用可能[CN1-29]
	5	I/O	使用可能[CN1-30]
	6	I/O	使用可能[CN1-31]
	7	I/O	使用可能[CN1-32]
PB	0	I/O	使用可能[CN1-33]
	1	I/O	使用可能[CN1-34]
	2	I/O	使用可能[CN1-35]
	3	I/O	使用可能[CN1-36]
	4	I/O	DRAMのカラムアドレスストローブ信号
	5	I/O	使用可能[CN1-38]
	6	I/O	使用可能[CN1-39]
	7	I/O	使用可能[CN1-40]

P6₃およびP6₆は、何もボード上の何のデバイスとも接続されていませんが使用できません。モード1～5の時はP6DDRの設定に関係なく、P6₃～P6₆はバス制御出力端子として機能します。
PB₅は!LCAS端子となっていますがmesは未使用です。DRCRB(DRAMコントールレジスタB)のbit5(CSEL)=0なので、 !LCAS機能ではなく、汎用のPB₅となります。

こう見ると、8本セットで入出力として使える PAポートがよさそうだ。
ということで、以下 PAポートを使って何かと試して見ます。

3. ポートPA0にHiを出力してみる

PAを扱う上で気にしておくべきSFRは以下の通り。 H8/3069FのポートA関連SFR

Address	名称	略称	R/W	初期値
EE009h	ポートAデータディレクションレジスタ	PADDR	W	00h
FFFD9h	ポートAデータレジスタ	PADR	R/W	00h

　ポートの方向設定するレジスタは「書き込み専用」ですので、PAを使うときはPADDR 一応書き込んで使います。知らずに読むとデタラメなので落とし穴に落ちないように。

　PA₀から Hi出力させるには、PADDRのbit0を 1(出力)にセットし、 PADRのbit0 を 1(Hi)にセットするだけです。
　そうすると、CN1 の 25番ピンの電圧が 5V になっています。

　逆に、PADRのbit0 を 0クリアするとLoを出力します。CN1 の 25番ピンの電圧は 0V。
PA₀にHiを出力するサンプルプログラム(手抜いています). SFR関連のヘッダファイルは reg3067.h ですが、これでいいです。

 #include <mes2.h>
 #include <h8/reg3067.h>

 int main(void)
 {
     PADR  = 0x00;      /* まずラッチを0に. とりあえず全ポート */
     PADDR = 0xff;      /* とりあえず全ポート出力設定. この時点で Lo出力 */

     PADR  = 0x01;      /* PA0ポートから Hi出力 */

     return 0;
 }

　CBar等で適当に elfファイル作成して、tftp経由でH8/3069ボードへ転送し、実行すると確認できます。(手順参考:【入門編】)
　テスタなどがあるといいですね。LEDで確認してもいいですが、PAポートはLo/Hi出力とも許容電流は最大で2.0mAしかありません。ポートから直接LEDを点灯させるのは避けるべきです。 LED付けたい時はトランジスタやバッファを介しましょう。

4. 時間管理

　mes2のシステムコールに sleep()がある。引数にms単位で数値を渡すと待ってくれるものだ。ただし、精度は10ms程度らしい。引数は int型で4バイト。結構長時間も計測できるね。

5. 例: PA0ポートに1秒Loの後、5秒のHiを出力してみよう。

　5秒のHi出力後は、またLo出力に戻しておきます。


 #include <mes2.h>
 #include <h8/reg3067.h>

 int main(void)
 {
     PADR  = 0x00;      /* まずラッチを0に. とりあえず全ポート */
     PADDR = 0xff;      /* とりあえず全ポート出力設定. この時点で Lo出力 */

     sleep(1000);       /* 1秒 Lo*/

     PADR  = 0x01;      /* PA0ポートから Hi出力 */
     sleep(5000);       /* 5秒 Hi */

     PADR = 0x00;       /* Lo に戻す */

     return 0;
 }

　オシロスコープで PA₀ポートを計測してみました。なんと、5秒のはずが6秒弱になっています。20MHzと25MHzを間違えてるのかなぁ。。それっぽいけど、config.sys も 20MHz用のものを使っています。試しに2秒出力させるプログラムを作成すると、2.4秒程度出力されます。
目的は玄箱の電源SWの入/切をさせたいだけなので、時間はアバウトでいい。とりあえず先に進む。ご存知の方がおられました教えていただけるとありがたいです。。
(※ 個人で楽しむホビーなのでこんな感じだ(^^; )