UMEHOSHI IT 基板の使い方の詳細ページ

• LEDの表示とその制御
• CN6、CN7に接続するモータなどの制御
• CN6、CN7のPWM（Pulse Width Modulation)制御
• [UMEHOSHI IT] のサウンド制御、エラー通知
• [UMEHOSHI IT] デバックのブザー音制御
• USBを介した通信
• ＡＤＣ(Analog-to-digital converter)の利用
• [UMEHOSHI IT] のUART制御
• その他の制御（起動など）
• [UMEHOSHI IT] のEEPROM制御

この記憶域は、USB（CDC）を介した通信で、RAMメモリの書き込み、指定アドレスの実行、RAMメモリの内容取得 などのコマンド操作ができます。
この書き込み命令でプログラムを転送し、絶対アドレス指定の実行命令でプログラムを起動する仕組みです。

スイッチの状態

リセット用のSW1と、任意用途のSW2が取り付けできます。
_HANDLES[_IDX_CORE_TIMER_FUNC] を変更していなければ、SW2の状態チェックの状態は、 任意のタイミングで_switch2_state() マクロで判断できます。 この戻り値が 1 であれば押されていると判断できます。 押されていない状態であれば 0 が戻り値です。
この値は、スイッチチャタリングを判定しないように、コアタイマ割り込みで 50サイクル分押し続けている場合に1なる判定をしています。
なお、この関数の戻り時間が遅延の時間を待つ訳ではなく、すぐにリターンする仕様になっています。
　（このサイクルの遅延は、デフォルトで（1/40e6*22727*2=0.00113635秒の割り込み周期*100=約0.1秒）後に状態が反映します。）
なおSW2は、リセットSW1を押して離した時の判定で押されていると、 通常リセットと異なるパワーON同等の初期化ルーチンが、デフォルトで呼び出しされるようになっています。
（パワーON時の初期化は、SW1によるリセットと異なる初期化が含まれています）
また、リセット(SW1)と、SW2を同時に押して、SW1を離してからもSW2を3秒以上押し続けると、スルーモードという特別な モードへの遷移します。
また、リセット(SW1)と、SW2を同時に押して、SW1を離してからもSW2を4秒以上押し続けると、コマンドモードという特別な モードへの遷移します。

LEDの表示とその制御

D1,D2,D3の箇所にLEDが取り付けできます。（なおD3は,別途にジャンパ配線の半田付けをしないと制御できません。）
D1,D2,D3のそれぞれをを、LED1,LED2,LED3と呼んで説明します。
デフォルトでパワーONの時にLED1が点灯し、LED2が消灯します。
LED1は、リセットスイッチ（SW1)の操作だけでは点灯しません。 起動時のLED1は、パワーON時の初期化を行って時に点灯します。
リセット(SW1)と、SW2を同時に押して、SW1を離してからもSW2を押している場合も、 パワーON時の初期化が行われて点灯します。
そしてそのまま3秒以上のSW2を押し続けると消灯してスルーモードに遷移します。
(パワーON時にSW2を押し続けても同じで、LED1はパワーONのタイミングで点灯しますが、3秒後に 消灯して、スルーモードになります。)
そしてそのまま3秒以上（リセットやパワーONから4秒以上）のSW2を押し続けると、再び点灯してコマンドモードに遷移します。

これ以降におけるLED点灯・消灯操作は自由できます。（デフォルトで起動3秒以前行ったLED1プログラム操作は無効）
#include <xc.h>を行えば、下記ののように操作できます。(ビット操作の直後は何もしないnopを入れます)

CN6、CN7に接続するモータなどの制御

CN6、CN7の各は端子「H-Bridge Motor Drive」の回路構成になっています。
それにより、CN6[1-2pin]とCN6[3-4pin]の間やCN7[1-2pin]とCN6[3-4pin]に 正または負の電圧（DC-JACKの供給電圧Mv）を供給できます。
パワーON時の初期化ではPWM（(Pulse Width Modulation)は使わないモードになっています。
それにより、例えば RB2を1, RB3を0にするだけで、CN6の1-2ピンが3-4ピンよりMvの供給電圧分だけ高い電位になります。
（これによりCN6にモータなどを接続していれば駆動できます。）
これらを制御する命令と端子名の出力状態とコネクタの出力状態の関係を以下にまとめて示します。
下記の0vやMvの表現はロジック側の電位（3.3ｖ）ではありません。DC-JACK供給側の電位です。

上記のような、ビットのクリアやセット命令で、希望のビットを0や1にすることで制御します。
なお、モータなどを付けた場合、Mvや-Mvの電位になる所で 回転します。（0vの電位の行の設定時は動作しません。）
正転や逆転の状態はモータの接続状態で逆になります。

CN6、CN7のPWM（Pulse Width Modulation)制御

パワーON時の初期化ではPWM（(Pulse Width Modulation)は使わない状態です。
使う場合は「_set_pwd_mode(1);」のマクロ実行と「T2CONbits.ON = 1;」のTimer2の機能ONで、PWMを使う状態にします。
PWMは、Timer2のコンペア モジュールを利用して動作しています。(参考)
内部の周辺モジュール用クロック（PBCLK:40MHz)をPR2=0x0FFFFの周期で使う分解能（1/40e6*0x10000=0.0016384秒）で 制御しています。
なおTimer2の割り込み(0.0016384秒周期)は、デフォルトで何もしない処理（IFS0CLR = 0x00000200だけ）なっています。

このモード設定関連のマクロを以下に示します。

「_set_pwd_mode(1);」と「T2CONbits.ON = 1;」の実行でPWMが働く訳ですが RB2、RB3、RB14、RB13の対応する出力デューティ比100%にするレジスタの設定を下記にまとめます。 （）

上記OC5RS、OC1RS、OC3RS、OC4RSの レジスタの設定は、PWMのデューティ比の設定で、（1〜0x0ffff）の範囲で行います。
（0x0ffffが最大出力で、0にすると、[1-2]と[3-4]の電位差はゼロになります。）
内部的には、OC5CON、OC1CON、OC3CON、OC4CONの出力コンペア制御レジスタの設定をパルス幅変調モードにして、 Timer2 をクロック源にして利用しています。
そしてそれぞれのこれらレジスタには対になるOC5R、OC1R、OC3R、OC4Rレジスタがあるのですが、 実際にはこれがTMR2と比較されてデューティが決まります。 そして、TMR2（16bitタイマレジスタ）カウントアップして PR2（16bit周期レジスタ）が一致したタイミングで、 OC5RS、OC1RS、OC3RS、OC4RSが OC5R、OC1R、OC3R、OC4Rにセットされて、次のデューティ比が決まります。

なお、OC5RS、OC1RS、OC3RS、OC4RSの初期設定値は、
それぞれ _UME_CN6_OC5RS、 _UME_CN6_OC1RS、 _UME_CN7_OC4RS、 _UME_CN7_OC3RS のマクロ変数で設定されます。
（このマクロ変数はリセットで初期化されません。）

[UMEHOSHI IT] のサウンド制御、エラー通知

_RB5の端子に繋がるSP（圧電ブザー）で音を出します。（LED2や赤外線LEDと連動します）
音の周波数はコアタイマの割り込みで変更され、以下のマクロで制御できます。（各設定は、後述のデバック用ビープ関数にも影響し、両方を使うことはできません。）

なお、_set_beep_sound_node(i,c,s,n)関数と_set_beep_code(d)関数の両方を同時に使う作品はできません。
_set_beep_code(d)はコアタイマでタイミングを作っており、音の周波数と上げると音生成のテンポも速くなります。
_set_beep_sound_node(i,c,s,n)の音色はコアタイマで、テンポはTimer1の割り込み周期で変化します。（Timer1の割り込みを許可が必要）
上記どちらかを使うことで、内部の状態が変化して、音生成の開始と判断されます。
Timer1の割り込みを許可（T1CONSET =0x8000;）して、両方の登録関数を使うと、両方の動作を始めますが、 音のタイミングが重なるので、訳が分からない音が生成されるでしょう。

エラー通知について

[UMEHOSHI IT] デバックのブザー音制御

上記の_set_beep_code(d) 機能を利用して、デバック用に変数の内容を音で確認するためのデバック用関数を用意しています。
　（これは、_set_beep_code(0x0f0);のような無音の登録コードと併用して使うことも可能です）
また、内部のエラーの状態をビープ音で確認することもできます。
以下に関連マクロを示します。

//使い方例
static int b0,b1,b2; 
b0=debug_count(0, 100, 1);//この命令を100回通過した時にb0がtrueで、0の4bit音登録
// ・・・・・・・・・・・・
b1=debug_count(1, 50, b0);//b0がtrueで、50回通過した時に、b1がtrueで、1の4bit音登録
// ・・・・・・・・・・・・
debug_count(2, 1, b1);//b1がtrueで、1回通過した時に、、2bitの4bitパターン音が登録

	//上記の各種の使い方の例
	static int t0,t1,t2,t3,t4;
	t0=_debug_hex4(0,0x5,1);	// 0x5のの音パターンを、1のID番号で登録
	t1=_debug_hex4(1,0,t0);	// 上記が登録済みであれば、0の音パターンを1のID番号で登録	
	t2=_debug_hex8(1,2,t1);
	if(t2 && !t3) _set_beep_code(0x0f0); //無音
	t3=_debug_hex16(0,15,t2);
	t4=_debug_hex32(18,255,t3);

	//上記の各種の使い方の例
	_debug_point(1, 1);// 0の音が登録済みの場合に、2回通過したら1のパターンの音を鳴らすように1の識別番号で登録
	・・・任意コード・・・	
	_debug_point(0, 2);// 2回通過したら0のパターンの音を鳴らすように0の識別番号で登録(ここから登録が始まる)
	・・・任意コード・・・	
	_debug_point(2, 10);// 1の音が登録済みの場合に、10回通過したら2のパターンの音を鳴らすように2の識別番号で登録

USBを介した通信

USBを介して「UME専用Hexの情報などのコマンド操作」でプログラム転送や実行開始を制御していますが、 「ウメ・エディットプログラム」内から送受信命令を使うことも可能です。 そのためのマクロは次に示します。

	//上記の各種の使い方の例
	int recive_usb(uint8_t d){
		・・・・・dの受信で呼ばれる。
	}
	・・・
	_RECIVE_USB_FUNC = recive_usb; // 受信関数作って、その関数を登録すると、受信でその関数が呼び出されます。

ＡＤＣ(Analog-to-digital converter)の利用

CN8とCN9のコネクタから入力したデータは、それぞれ2段のアンプを経て、 「AN0」と「AN1」のADコンバータ入力端子に繋がれており これがADCの入力対象です。
デフォルトではADCは、「AN0」と「AN1」を交互にサンプリングしており、一つのサンプリングがTimer3の周期で決定されます。
このサンプリング周期は、「AN0」と「AN1」の2分のサンプル周期は、PR3レジスタの設定×2の値になります。
初期段階でTimer3はOFFになっているので、 これをONにするとADCも連動するようになっています。

ADCの分解能は、10bitですが16bitの符号なし整数の情報で、1024個のデータが蓄えた後に それをUSBで連続送出仕組みが作られています。 それを行うマクロが次のように用意しています。

	PR3=1250-1;//一つサンプリング周波数を 32KHzに指定するTimer3の割り込み周期設定パラメタ
		// AN0,AN1の２つをサンプリングするので、実質的に16KHzのサンプリング周期となります。
	_set_adc_mode(3,1);// CN8のAN0とCN9のAN1よりアナログサンプリングで出力テキストモード 
	_set_adc_exe(2 , 0);// 2block, loopしない1回だけのサンプリングで実行スタート

ADC_START
T1000
01FA020B01FC020B01FD020801EB020801EC020B01F1020E01F9020801FB0209
0207020B020B020A0210020D02170209020E020B01FE020701F9020A01FB0208
・・・・
021C020C021C020C02200203021C02090223020A0226020E0226020702270208
ADC_END

[UMEHOSHI IT] のUART制御

デフォルトで、起動後の1秒から1秒までの間に UARTから何かを受信すると、 1回だけ"\r\n"をUARTに送信する仕組みになっています。
また、この起動後の2秒間は、UARTから受信した情報は無視されます。（この1回の応答だけします）
(これはU19にESP32-WROOM-32Dを使う場合、 デフォルトのESP32-WROOM-32Dがブートログの出力が繰り返しされる状態で、それを止める処理になっています。 ですがESP32-WROOM-32Dを使っていない場合でも、UARTを使っている場合、この起動後2秒間の処理は同じです)

[UMEHOSHI IT] その他の制御

[UMEHOSHI IT] のEEPROM制御

EEPROM 領域の0x9D020000番地に関数が配置してあると、パワーオンでないリセットでその関数が実行します。
パワーオンリセットでないリセットの参考例はこちらです。

またパワーオンリセットで実行させる関数は、その関数のアドレスを0x9D03fff0番地に記憶する必要があります。そしてその関数を実行させるためには、SW2スイッチが押されてない状態で、 0x9D03fff0番地内容が0xffffffffでないという条件が必要です。
パワーオンリセットの参考例はこちらです。