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ＬＥＤを点滅させる− ＴＭＲ０割込み −
（PIC16F84A PICC-Lite）
更新日２００９．９．２２
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ここでは、０．５秒間隔でＬＥＤを点滅させる実験を行います。
使用する機種はPIC16F84Aで、コンパイラはPICC Liteを使います。
０．５秒の時間はＴＭＲ０割込みにより作ります。
| 実験回路
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今回の実験回路はＲＢ３にＬＥＤを接続しただけのものです。このＬＥＤを０．５秒間隔で点滅させます。
クロックは２０ＭＨｚとしました。
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| ＴＭＲ０割込みの使い方
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ＴＭＲ０割込みを使うためには、以下の３つのレジスタ操作が必要になります。
| ＴＭＲ０ | 割込み発生までのカウンタ。最大値の２５５から０に戻る（オーバフロー）時ＴＭＲ０割込みが発生する。
| | ＯＰＴＩＯＮ | プリスケーラ（後述）などの設定をする。
| | ＩＮＴＣＯＮ | ＴＭＲ０割込みを許可する。また、ＴＭＲ０割込みが発生すると該当ビットがＯＮになる。
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- ＴＭＲ０レジスタ
- ８ビットのカウンタで、１命令サイクル毎に＋１されます。（プリスケーラで変更できます）
最初に設定した値からカウントアップが始まります。
そして、最大値の２５５から０に戻る時にＴＭＲ０割込みが発生します。
例えば、ＴＭＲ０に２００がセットされていると、５６命令サイクル（２５５−２００＋１）でＴＭＲ０割込みが発生します。
今回は、クロックとして２０ＭＨｚを使用しますので、１命令サイクルは０．２μＳです。
従って、この例では１１．２μＳ（０．２μＳ×５６サイクル）でＴＭＲ０割込みが発生します。
【補足】
ＴＭＲ０レジスタのカウントアップは１命令サイクル毎に行われますが、プログラムでＴＭＲ０レジスタに値をセットした時は、値セット後４命令サイクルはカウントアップしません。（プリスケーラ無しの場合。プリスケーラを使う場合は更に異なります。）
また、ＴＭＲ０レジスタがオーバフローして０に戻った時、ＴＭＲ０割込みが発生しますが、割り込み処理の最初の命令が実行されるまでに、２命令サイクルかかります。（ＴＭＲ０はカウントアップを続けます）
従って、正確な時間が必要な場合は、上記を考慮してＴＭＲ０の設定値を決定する必要があります。
より簡単な方法は、最初に０を設定し、後はＴＭＲ０を変更しない事です。（ＴＭＲ０をフリーランさせる）
必要な時間は、オシレータやプリスケーラで調整するか、ＴＭＲ０割込みを一定回数カウントするなどします。
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- ＯＰＴＩＯＮレジスタ
- ＯＰＴＩＯＮレジスタは８ビットで構成され、各ビットは以下のようになっています。
| Bit7 | Bit6 | Bit5 | Bit4 | Bit3 | Bit2 | Bit1 | Bit0
| | ^RBPU | INTEDG | T0CS | T0SE | PSA | PS2 | PS1 | PS0
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ＴＭＲ０割込みで使用するビットについて説明します。他のビットの意味は、ＰＩＣの仕組みを参照して下さい。
| T0CS | TMR0クロックソース選択ビット
1=RA4/T0CKIピンの入力
0=内部命令サイクルクロック（今回は０にします）
| | PSA | プリスケーラ割り当てビット
1=プリスケーラはWDTへ割り当て
0=プリスケーラはTMR0へ割り当て（今回は０にします）
| | PS2-PS0 | プリスケーラレート選択ビット
| PS2-PS0 | 倍率
| | ０００ | ２
| | ００１ | ４
| | ０１０ | ８
| | ０１１ | １６
| | １００ | ３２
| | １０１ | ６４
| | １１０ | １２８
| | １１１ | ２５６
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ＴＭＲ０レジスタをカウントアップする命令サイクル数を設定します。
例えば、PS2-PS0に１０１を設定すると、６４命令サイクル毎にＴＭＲ０レジスタが＋１されます。
- ＴＭＲ０割込みの最大時間は以下のようになります。
- TMR0レジスタ：０
- PS2-PS0 ：１１１（２５６倍）
この設定で、クロックが１０ＭＨｚの場合、
０．４μＳ×２５６×２５６＝２６，２１４．４μＳ（約２６．２ｍＳ）
となります。
これよりも長い時間が必要な場合は、割込み処理の中で割込み回数をカウントし、１０回割込みが発生したらフラグを立てるなどの処理を行います。
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- ＩＮＴＣＯＮレジスタ
- ＩＮＴＣＯＮレジスタは８ビットで構成され、各ビットは以下のようになっています。
| Bit7 | Bit6 | Bit5 | Bit4 | Bit3 | Bit2 | Bit1 | Bit0
| | GIE | EEIE | T0IE | INTE | RBIE | T0IF | INTF | RBIF
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ＴＭＲ０割込みで使用するビットについて説明します。他のビットの意味は、ＰＩＣの仕組みを参照して下さい。
| GIE | グローバル割込みイネーブルビット
1=全てのマスクされていない割込み発生を許可する
0=全ての割込み発生を禁止する
| | T0IE | TMR0割込みイネーブルビット
1=TMR0割込みを許可する
0=TMR0割込みを禁止する
| | T0IF | TMR0割込みフラグビット
1=TMR0割込みが発生した（ソフトウェアでクリア要）
0=TMR0割込みが発生していない
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| ＴＭＲ０の設定と０．５秒の時間作成方法
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- ０．５秒の時間を作るため、今回は以下のように設定します。
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| クロック | ：２０ＭＨｚ（１命令実行時間：０．２μ秒）
| | TMR0レジスタ | ：０（フリーラン：２５６）
| | PS2-PS0 | ：１０１（６４倍）
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- この設定で、
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TMR0割込み時間 ＝ ０．２μＳ×６４×２５６ ＝ ３．２７６８ｍＳ
０．５秒間の割込み回数 ＝ ５００ｍＳ／３．２７６８ｍＳ ≒ １５３回
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となりますので、TMR0割込みを１５３回カウントすれば０．５秒の時間になります。
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| プログラム全体
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| 上記の処理を組み込んだプログラムはこちらです。
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