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H8サンプルプログラム－その２
H8サンプルプログラム－その２
CPUボード：RY3048Fone を使って、
制御対象回路として「ものづくり kumamoto Ver.01」を制御するサンプルプログラムを作ります。
7セグメントLED（LED1、LED2）の点灯、スイッチ入力を制御します。小さなテーマの集まりですが、対象としているハードウェアの接続（ケーブル、回路内のすべて）を確認しながら進めてください。その一つひとつがプログラムの力になります。
■テーマ概要
・制御のヒント
PA.DR.BYTE → 0xff or ~0x00 = a～gの点灯
PA.DR.BIT.B0 → a = 0：点灯、1：消灯
PA.DR.BIT.B1 → b = 0：点灯、1：消灯
PA.DR.BIT.B2 → c = 0：点灯、1：消灯
PA.DR.BIT.B3 → d = 0：点灯、1：消灯
PA.DR.BIT.B4 → e = 0：点灯、1：消灯
PA.DR.BIT.B5 → f = 0：点灯、1：消灯
PA.DR.BIT.B6 → g = 0：点灯、1：消灯
PA.DR.BIT.B7 → n/a（接続なし）
SW1（トグルスイッチ）の状態により、点灯するLEDを切り替える。
SW1がオンの時は、LED1が点灯＋LED2が消灯し、
SW1がオフの時は、LED1が消灯＋LED2が点灯する。
・テーマは、次の通りです。
１）LED1とLED2の全セグメントを点灯する。
２）LED1とLED2の全セグメントを消灯する。
３）LED1とLED2のセグメント「a」だけを点灯する。
４）LED1とLED2のセグメント「b」だけを点灯する。
５）LED1とLED2のセグメント「c」だけを点灯する。
６）LED1とLED2のセグメント「d」だけを点灯する。
７）LED1とLED2のセグメント「e」だけを点灯する。
８）LED1とLED2のセグメント「f」だけを点灯する。
９）LED1とLED2のセグメント「g」だけを点灯する。
１０）SW2（プッシュスイッチ）でセグメントの点灯をｼﾌﾄする。
１１）SW3（透過センサー）でセグメントの点灯をｼﾌﾄする。
１２）SW2（プッシュスイッチ）でｶｳﾝﾄ表示（1桁）する。
１３）SW3（透過センサー）でｶｳﾝﾄ表示（1桁）する。
注：この時、LED3～LED10は全消灯とする。
■接続
制御対象回路 CPUボード：RY3048Fone
CN1 → J2
CN2 → J3
J1 → トグルスイッチ、プッシュスイッチ、透過センサー
■開発環境
ルネサスエレクトロニクス社 High-performance Embedded Workshop を使います。
最新版をルネサスエレクトロニクス社のホームページよりダウンロードしてセットアップしてください。
注：このプロジェクトでは、「H8S,H8/300 Standard Toolchain...」（「ビルド」メニューから起動）の設定を変更している。「標準ライブラリ」の「モード」をデフォルト設定の「ライブラリファイル指定なし」から、「ライブラリファイル作成（常に）」に設定した。そうしないと下記リンクエラーが発生する。
L2310 (E) Undefined external symbol "$sp_regsv$3" referenced in "C:\sakaki\･･\demo02.obj"
L2310 (E) Undefined external symbol "$spregld2$3" referenced in "C:\sakaki\･･\demo03.obj"
Optimizing Linkage Editor Abort
→この対応で一度、ライブラリファイルが作成されると、その後、以前の「ライブラリファイル指定なし」に戻してもリンクエラーは発生しなくなった。理由は、不明。しかし、今後の事が心配である為、「ライブラリファイル指定なし」には戻さない。
■準備－その１
ヘッダファイルを用意します。
ファイル名：ry3048fone.h
フォルダー：自分の開発環境に合わせる。
ヘッダファイルの内容は、次の通り。
---この次から---
void InitializeIO(void);
int GetSW1(void);
int GetSW2(void);
int GetSW3(void);
#define LED_AL_OFF 0xff
#define LED_AL_ON 0x00
#define OE_ENABLE 0
#define OE_DISABLE 1
#define FET_ENABLE 1
#define FET_DISABLE 0
#define LED7SEG_ALL PA.DR.BYTE
#define OE_7SEG PB.DR.BIT.B7
#define OE_LED PB.DR.BIT.B6
#define A 0x01
#define B 0x02
#define C 0x04
#define D 0x08
#define E 0x10
#define F 0x20
#define G 0x40
#define SW1 P7.DR.BIT.B1
#define SW2 P7.DR.BIT.B3
#define SW3 P7.DR.BIT.B5
#define SW_ON 0
#define SW_OFF 1
#define True 1
#define False 0
const char LEDSegData[10] = {
~(A+B+C+D+E+F),
~(B+C),
~(A+B+G+E+D),
~(A+B+G+C+D),
~(F+G+B+C),
~(A+F+G+C+D),
~(A+F+G+C+D+E),
~(A+B+C),
~(A+B+C+D+E+F+G),
~(A+B+C+D+F+G) };
void InitializeIO(void)
{
/* 入出力端子の定義 */
PA.DR.BYTE = 0;
PA.DDR = 0xff;
PA.DR.BYTE = LED_AL_OFF;
PB.DR.BYTE = 0;
PB.DDR = 0xff;
}
int GetSW1(void)
{
return( SW1 );
}
int GetSW2(void)
{
return( SW2 );
}
int GetSW3(void)
{
return( SW3 );
}
---この前まで---
■準備－その２
サンプル用のスタータプログラム（アセンブラ）を用意します。
ファイル名：demo02start.src
フォルダー：プロジェクト指定のフォルダー
---この次から---
.CPU 300HA:20
STACK_BASE: .EQU H'FFFF10 ; スタック基底アドレス(モード7)
.IMPORT _main ; 外部参照（main関数）
.SECTION V ; H'000000
.DATA.L RESET_START
.SECTION P ; H'000100
RESET_START:
MOV.L #STACK_BASE,ER7 ; スタックの設定
JSR @_main ; Ｃ言語のmain()関数へジャンプ
OWARI:
BRA OWARI
.END
---この前まで---
注：このファイル（拡張子が「src」）は、これまで作成してきた中に入っています。それをそのまま、ファイル名を変えて利用されても構いません。先に作成したファイル「demo01start.src」のファイル名称を「demo02start.src」変更して流用してもよいです。
■準備－その３
サンプル用のソースプログラムファイル（C言語）を用意します。
ファイル名：demo02.c
フォルダー：プロジェクト指定のフォルダー
注：この時、７セグメントLEDは全消灯とする。
---この次から---
#include "3048f.h"
#include "ry3048fone.h"
void main(void);
void main(void)
{
/* ﾛｰｶﾙ変数の定義 */
unsigned char LedShifted;
int DuringON;
int IsFirst;
/* 処理 */
InitializeIO();
OE_7SEG = OE_ENABLE;
OE_LED = OE_DISABLE;
LED7SEG_1 = FET_DISABLE;
LED7SEG_2 = FET_DISABLE;
IsFirst = True;
for(;;){
if( GetSW1() == SW_ON ){
LED7SEG_1 = FET_ENABLE;
LED7SEG_2 = FET_DISABLE;
} else {
LED7SEG_1 = FET_DISABLE;
LED7SEG_2 = FET_ENABLE;
}
/*ここにサンプルプログラムを書く*/
}
}
---この前まで---
それでは、次に「/*ここにサンプルプログラムを書く*/」のところに、実際にプログラムを書いてみましょう。
■サンプルプログラムの作成
１）LED1とLED2の全セグメントを点灯する。
LED7SEG_ALL = LED_AL_ON;
全セグメント点灯（し続け）ます。
２）LED1とLED2の全セグメントを消灯する。
LED7SEG_ALL = LED_AL_OFF;
全セグメント消灯（し続け）ます。
３）LED1とLED2のセグメント「a」だけを点灯する。
LED7SEG_ALL = ~0x01;
PA.DR.BIT.B0だけを「0」にして、a を点灯（し続け）ます。
a だけを消灯させたい時は、チルダ「~」を外します。
４）LED1とLED2のセグメント「b」だけを点灯する。
LED7SEG_ALL = ~0x02;
PA.DR.BIT.B1だけを「0」にして、b を点灯（し続け）ます。
b だけを消灯させたい時は、チルダ「~」を外します。
５）LED1とLED2のセグメント「c」だけを点灯する。
LED7SEG_ALL = ~0x04;
PA.DR.BIT.B2だけを「0」にして、c を点灯（し続け）ます。
c だけを消灯させたい時は、チルダ「~」を外します。
６）LED1とLED2のセグメント「d」だけを点灯する。
LED7SEG_ALL = ~0x08;
PA.DR.BIT.B3だけを「0」にして、d を点灯（し続け）ます。
d だけを消灯させたい時は、チルダ「~」を外します。
７）LED1とLED2のセグメント「e」だけを点灯する。
LED7SEG_ALL = ~0x10;
PA.DR.BIT.B4だけを「0」にして、e を点灯（し続け）ます。
e だけを消灯させたい時は、チルダ「~」を外します。
８）LED1とLED2のセグメント「f」だけを点灯する。
LED7SEG_ALL = ~0x20;
PA.DR.BIT.B5だけを「0」にして、f を点灯（し続け）ます。
f だけを消灯させたい時は、チルダ「~」を外します。
９）LED1とLED2のセグメント「g」だけを点灯する。
LED7SEG_ALL = ~0x40;
PA.DR.BIT.B6だけを「0」にして、g を点灯（し続け）ます。
g だけを消灯させたい時は、チルダ「~」を外します。
１０）SW2（プッシュスイッチ）でセグメントの点灯をシフトする。
初期状態の時、a のみが点灯し、SW2を一回押下すると次に b が点灯する。
SW2を押下する毎に以後、一つずつセグメントの点灯がｼﾌﾄ（a→b→c→d→e→f→g）する。
g 迄到達したら、次の押下で a に戻り、以後これを繰り返す。
注：この処理では、スイッチのチャタリングが影響し、セグメントのシフト点灯が旨くいかない時がある。
オン状態を確実にするため、フラグ「DuringON」を使ったが、もう少し工夫が必要と思われる。
if( IsFirst == True ){
LedShifted = 0x01;
DuringON = False;
IsFirst = False;
}
if( GetSW2() == SW_ON && DuringON == False ){
DuringON = True;
if( LedShifted == 0x40 ) LedShifted = 0x01;
else LedShifted = LedShifted << 1;
}
if( GetSW2() != SW_ON ) DuringON = False;
LED7SEG_ALL = ~LedShifted;
注：ｼﾌﾄ中のLEDだけを消灯する時は、チルダ「~」を外す。
１１）SW3（透過センサー）でセグメントの点灯をシフトする。
初期状態の時、a のみが点灯し、SW2を一回押下すると次に b が点灯する。
SW3を遮光する毎に以後、一つずつセグメントの点灯がシフト（a→b→c→d→e→f→g）する。
g 迄到達したら、次の遮光で a に戻り、以後これを繰り返す。
注：透過センサーでは、プッシュスイッチの様なチャタリングがないので、セグメントのｼﾌﾄ点灯は、この処理で問題なく動作する。只、スイッチの操作で初期状態として、遮光（オフ状態）から入るか、透過（オン状態）から入るかを決めないといけない。SW2の時の初期状態と同様に、LedShifted を 0x01 として、透過（オン状態）から入ると、電源投入時、シフト処理が一回入る為、b から点灯開始となる。これを回避するには、LedShifted を 0x40 から始めるとよい。初期状態が透過（オン状態）なので、その最初のシフト処理を通り、LedShifted が 0x40→0x01 となって、最初の点灯が a となる。
if( IsFirst == True ){
LedShifted = 0x40;
DuringON = False;
IsFirst = False;
}
if( GetSW3() == SW_ON && DuringON == False ){
DuringON = True;
if( LedShifted == 0x40 ) LedShifted = 0x01;
else LedShifted = LedShifted << 1;
}
if( GetSW3() != SW_ON ) DuringON = False;
LED7SEG_ALL = ~LedShifted;
注：シフト中のLEDだけを消灯する時は、チルダ「~」を外す。
１２）SW2（プッシュスイッチ）でカウント表示（1桁）する。
初期状態の時、0を表示し、SW2を一回押下すると 0→1 とカウントする。
SW2を押下する毎に以後、一つずつカウントアップ（0→1→2→3→4→5→6→7→8→9）する。
9迄到達したら、次の押下で0に戻り、以後これを繰り返す。
注：この処理では、スイッチのチャタリングが影響し、カウント結果の値表示が旨くいかない時がある。オン状態を確実にするため、フラグ「DuringON」を使ったが、もう少し工夫が必要と思われる。
if( IsFirst == True ){
LedShifted = 0;
DuringON = False;
IsFirst = False;
}
if( GetSW2() == SW_ON && DuringON == False ){
DuringON = True;
if( LedShifted == 9 ) LedShifted = 0;
else LedShifted++;
}
if( GetSW2() != SW_ON ) DuringON = False;
LED7SEG_ALL = LEDSegData[LedShifted];
１３）SW3（透過センサー）でカウント表示（1桁）する。
初期状態の時、0を表示し、SW3を一回遮光すると 0→1 とカウントする。
SW3を遮光する毎に以後、一つずつカウントアップ（0→1→2→3→4→5→6→7→8→9）する。
9迄到達したら、次の遮光で0に戻り、以後これを繰り返す。
注：透過センサーでは、プッシュスイッチの様なチャタリングがないので、セグメントのｼﾌﾄ点灯は、この処理で問題なく動作する。只、スイッチの操作で初期状態として、遮光（オフ状態）から入るか、透過（オン状態）から入るかを決めないといけない。SW2の時の初期状態と同様に、LedShifted を 0 として、透過（オン状態）から入ると、電源投入時、シフト処理が一回入る為、1 から点灯開始となる。これを回避するには、LedShifted を 9 から始めるとよい。初期状態が透過（オン状態）なので、その最初のシフト処理を通り、LedShifted が 9→0 となって、最初の点灯が 0 となる。
if( IsFirst == True ){
LedShifted = 9;
DuringON = False;
IsFirst = False;
}
if( GetSW3() == SW_ON && DuringON == False ){
DuringON = True;
if( LedShifted == 9 ) LedShifted = 0;
else LedShifted++;
}
if( GetSW3() != SW_ON ) DuringON = False;
LED7SEG_ALL = LEDSegData[LedShifted];
