マスターにSPIデバイスを複数個接続して見ます

〔ArduinoとPIC16F819で通信と基礎編〕 [PIC12F1822と16F819で通信] 〔マイコンのトップに戻る〕

１対ｎの接続概念図
マスター側のＳＳピンはデジタル出力ピンであればどれでもＯＫです。

下図はSPI通信の処理概略フロー図です。

《ＰＩＣ》

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// 18F25K22
// SDとMCP3208(ADC)をSPIの同一バス上で接続し動作させるテスト
#include <xc.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "skSPIlib.h"
#include "skSDlib.h"
#include "skI2Clib.h"
#include "skI2CLCDlib.h"

#define _XTAL_FREQ       32000000  // delay用に必要(クロック32MHzを指定)
#define ADC_CS           LATC1     // MCP3208のCSピン
//#define CS             LATC2     // SDカード選択信号(skSDlib.hで宣言されている)

//  プロトタイプの宣言
void Wait(unsigned int num) ;
int ADC_analogRead(int channel) ;

// コンフィギュレーションの設定(ここの記述に無い設定はデフォルト値での動作)
// 外部クロックは使用しない(PRICLKEN_OFF)
// 動作クロックを４倍では動作させない(PLLCFG_OFF)：内部ｸﾛｯｸを使用する(INTIO7)
#pragma config PRICLKEN=OFF,PLLCFG=OFF,FOSC=INTIO7     // CONFIG1H
// 電源電圧降下常時監視機能ON(BOREN_NOSLP)：監視電圧は(2.85V)に設定
// 電源ONから後65.6msにﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑを開始する(PWRTEN_ON)
#pragma config BOREN=NOSLP,BORV=285,PWRTEN=ON          // CONFIG2L
// ｳｵｯﾁﾄﾞｯｸﾞﾀｲﾏｰ無し(WDTEN_OFF)
#pragma config WDTEN=OFF                               // CONFIG2H
// 外部ﾘｾｯﾄ信号は使用せずにﾃﾞｼﾞﾀﾙ入力(RE3)ﾋﾟﾝとする(MCLRE_INTMCLR)
// オシレータが安定するのを待ってシステムクロックを供給する(HFOFST_OFF)
#pragma config MCLRE=INTMCLR,HFOFST=OFF                // CONFIG3H
// 低電圧プログラミング機能使用しない(LVP_OFF)
#pragma config LVP=OFF                                 // CONFIG4L

// 割り込みの処理
void interrupt InterFunction( void )
{
     // Ｉ２Ｃ関連の割り込み(LCDで利用)
     InterI2C() ;
}
// メインの処理
void main()
{
     struct SDFILE_OBJECT fp ;// *3)
     int  ans ;
     char dt[32] ;

     PLLEN  = 1;              // 内部クロックを4x倍で利用する
     OSCCON = 0b01100000;     // 内部クロックとする(8MHzx4=32MHz)
     INTCON2bits.RBPU = 0 ;   // 内部プルアップを行う
     WPUB   = 0b00000110 ;    // RB1/RB2をプルアップする
     ANSELA = 0b00000000 ;    // AN0-4アナログは使用しない、デジタルI/Oに割当
     ANSELB = 0b00000000 ;    // AN8-13アナログは使用しない、デジタルI/Oに割当
     ANSELC = 0b00000000 ;    // AN14-19アナログは使用しない、デジタルI/Oに割当
     TRISA  = 0b00000000 ;    // RA0-RA7全て出力に設定
     TRISB  = 0b00000110 ;    // RB1(SCL)RB2(SDA)は入力、他は全て出力、1で入力 0で出力
     TRISC  = 0b00010000 ;    // RC4(SDI)は入力、他は全て出力、1で入力 0で出力
     PORTA  = 0b00000000 ;    // 出力ピンの初期化(全てLOWにする)
     PORTB  = 0b00000000 ;    // 出力ピンの初期化(全てLOWにする)
     // 使用するＳＳピンをHIGHに設定する
     PORTC  = 0b00000110 ;    // 出力ピンの初期化(ＳＰＩのＣＳ以外はLOW)

     // ＬＣＤモジュールの初期化処理
     // アイコン未使用,コントラストは中位,VDD3.3V,16文字
     InitI2C_Master() ;
     LCD_Init(LCD_NOT_ICON,32,LCD_VDD3V,16) ;
     LCD_Puts("Start") ;
     // SPIの初期化を行う処理
     // CLK極性:1 CLK位相:0 (アイドル5Vで、5V -> 0Vに変化で転送)　通信速度(32MHz/16)
     SPI_Init(SPI_MODE3,SPI_CLOCK_DIV16,16) ;          // SD用にて初期化　*2)

     // MMC/SDCの初期化を行う
     ans = SD_Init() ;
     if (ans != 0) {
          // SDカード初期化エラー(カード未挿入かも？)
          LCD_SetCursor(0,1) ;
          LCD_Puts("Error SD_Init") ;
          while(1) ;     // 終了
     }

     Wait(300) ;         // ３秒後に開始

     while(1) {
          // MCP3208のCH0から読み込んで表示を行う
          SPI_setDataMode(SPI_MODE1) ;                 // *2)
          SPI_setClockDivider(SPI_CLOCK_DIV16,0) ;     // 2MHz
          ans = ADC_analogRead(0) ;
          itoa(dt,ans,10) ;
          LCD_SetCursor(0,0) ;
          LCD_Puts("      ") ;
          LCD_SetCursor(0,0) ;
          LCD_Puts(dt) ;
          Wait(100) ;
          // SDから読み込んで表示を行う
          SPI_setDataMode(SPI_MODE3) ;                 // *2)
          SPI_setClockDivider(SPI_CLOCK_DIVADD,1) ;    // 4MHz
          ans = SD_Open(&fp,"TEST.TXT",O_READ) ;           // ファイルのオープン  *3)
          if (ans == 0) {
               memset(dt,0x00,sizeof(dt)) ;
               ans = SD_fGets(&fp,dt,18) ;                 // ファイルから１行読込む  *3)
               LCD_SetCursor(0,1) ;
               LCD_Puts("                ") ;
               LCD_SetCursor(0,1) ;
               LCD_Puts(dt) ;
               Wait(100) ;
               memset(dt,0x00,sizeof(dt)) ;
               ans = SD_fGets(&fp,dt,18) ;                 // ファイルから１行読込む  *3)
               LCD_SetCursor(0,1) ;
               LCD_Puts("                ") ;
               LCD_SetCursor(0,1) ;
               LCD_Puts(dt) ;
               SD_Close(&fp) ;                            // ファイルのクローズ  *3)
          } else {
               LCD_SetCursor(0,1) ;
               LCD_Puts("Error SD_Open") ;
          }
          Wait(100) ;
     }
}
// ADC_analogRead(channel)   MCP3208からアナログ値を読み取る処理
//  channel : 読み取るチャンネルを指定する(0-7ch)
int ADC_analogRead(int channel)
{
     int d1 , d2 ;

     // ADCから指定チャンネルのデータを読み出す
     ADC_CS = 0 ;              // SS(CS)ラインをLOWにする
     d1 = SPI_transfer( 0x06 | (channel >> 2) ) ;
     d1 = SPI_transfer( channel << 6 ) ;
     d2 = SPI_transfer(0x00) ;
     ADC_CS = 1 ;             // SS(CS)ラインをHIGHにする

     return (d1 & 0x0F)*256 + d2 ;
}
//  Wait(num)   時間待ちの処理を行う
//   num : 10ms単位で指定する
void Wait(unsigned int num)
{
     int i ;

     // numで指定した回数だけ繰り返す
     for (i=0 ; i<num ; i++) {
          __delay_ms(10) ;    // 10msプログラムの一時停止
     }
}
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《Ａｒｄｕｉｎｏ》

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// 大気圧センサLPS25H(SPI)とMCP3208(ADC-SPI)の同時読み込みテスト
#include <SPI.h>
#include "skLPSxxSPI.h"

#define LPS25H_CS   9
#define MCP3208_CS 10

skLPSxxx LPS(LPS25H,LPS25H_CS) ;        // デバイスはLPS25Hを指定

void setup()
{
     int ans ;

     // シリアルモニターの設定
     Serial5.begin(9600) ;
     // 使用するCS(SS)ピンをHIGHに設定する
     pinMode(MCP3208_CS,OUTPUT) ;       // MCP3208のCS信号のピン設定
     digitalWrite(MCP3208_CS,HIGH) ;
     pinMode(LPS25H_CS,OUTPUT) ;        // LPS25HのCS信号のピン設定
     digitalWrite(LPS25H_CS,HIGH) ;
     // ＳＰＩの初期化
     SPI.begin() ;                      // ＳＰＩを行う為の初期化
     SPI.setBitOrder(MSBFIRST) ;        // ビットオーダー
     SPI.setClockDivider(48) ;          // SPI通信クロック(CLK)は1MHz

     delay(5000) ;                      // 5Sしたら開始

     // 気圧センサの初期化を行う(更新速度は1Hz)
     SPI.setDataMode(SPI_MODE3) ;       // CLK極性 1(idle=HIGH)　CLK位相 1(HIGH->LOW)
     ans = LPS.PressureInit() ;
     if (ans == 0) Serial5.println("Initialization normal") ;
     else {
          Serial5.print("Initialization abnormal ans=") ;
          Serial5.println(ans) ;
     }
     delay(1000) ;
}
void loop()
{
     int dt ;

     // MCP3208のCH0からアナログ値を読み込む
     SPI.setDataMode(SPI_MODE1) ;       // CLK極性 0(idle=LOW)　CLK位相 1(LOW->HIGH)
     dt = ADC_analogRead(MCP3208_CS,0) ;
     Serial5.print("analog:") ;
     Serial5.println(dt) ;
     delay(1000) ;
     // LPS25Hから気圧値と温度値を読み込む
     SPI.setDataMode(SPI_MODE3) ;       // CLK極性 1(idle=HIGH)　CLK位相 1(HIGH->LOW)
     LPS.PressureRead() ;               // 圧力と温度を読み出す
     Serial5.print("[LPS25H]") ;
     Serial5.print(Press) ;             // 気圧値の表示を行う
     Serial5.print(" hPa  ") ;
     Serial5.print(Temp) ;              // 温度の表示を行う
     Serial5.print(" 'C  ") ;
     // 気圧値から高度を計算し、表示を行う
     Serial5.print(LPS.AltitudeCalc(Press,-10)) ;
     Serial5.println(" m") ;

     delay(1000) ;                      // １秒後に繰り返す
}
// ADC_analogRead(channel)   MCP3208からアナログ値を読み取る処理
//  ss      : SPIのSS(CS)ピン番号を指定する
//  channel : 読み取るチャンネルを指定する(0-7ch)
int ADC_analogRead(int ss,int channel)
{
     static char f ;
     int d1 , d2 ;

     // 指定されたSSピンを出力に設定する(但し最初コールの１回のみ)
     if (f != 1) {
          pinMode(ss,OUTPUT) ;
          digitalWrite(ss,HIGH) ;
          f = 1 ;
          delay(1) ;
     }
     // ADCから指定チャンネルのデータを読み出す
     digitalWrite(ss,LOW) ;              // SS(CS)ラインをLOWにする
     d1 = SPI.transfer( 0x06 | (channel >> 2) ) ;
     d1 = SPI.transfer( channel << 6 ) ;
     d2 = SPI.transfer(0x00) ;
     digitalWrite(ss,HIGH) ;             // SS(CS)ラインをHIGHにする

     return (d1 & 0x0F)*256 + d2 ;
}
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《その他》

《ｓｋＳＰＩｌｉｂ関数説明》

記事一部変更(*3) 2017/02/26
記事一部変更(*2) 2016/06/13
変更(*1) 2015/04/24

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